Конструктивные и технические особенности измерительных средств

д.т.н.;
Жансеитов Марат Фатихович
Ассоциированный профессор, к.т.н.
Лекция 4

нагрузках
При испытании строительных конструкций статическими нагрузками применяются:
силоизмерительные приборы,
прогибомеры,
тензометры,

компараторы,
клинометры,
сдвигомеры,
приборы для измерения натяжения арматуры и другие.

35793-07, вносится в Госреестры Казахстана, Украины, Беларуси.
.

применение находят следующие механические измерители перемещений:
барабанно-шестеренчатый прогибомер,
реечно-шестеренчатый индикатор,

уровневый клинометр
рычажный тензометр

Схема установки дистанционного прогибомера

перемещению двух точек поверхности элемента конструкции. схема рычажного тензометра. С

помощью струбцины заостренные грани опорных призм тензометра прижаты к исследуемой поверхности; расстояние между призмами называется базой прибора.
. Масштаб увеличения тензометра определяется соотношением плеч рычагов — kn= (b/a) (d/c) и примерно равен 1000.
Цена деления шкалы в относительной деформации зависит от базы L и определяется как ε=ΔL/L

наиболее распространенным и самым универсальным средством преобразования деформации твердого тела

в электрический сигнал.
Принцип действия тензорезистора основан на свойстве проводниковых и полупроводниковых материалов изменять омическое сопротивление при деформировании. Это свойство называется тензоэффектом.
Чувсвительный элемент проводникового тензорезистора изготовляют из константановой проволоки метром 10—25 мкм или тонкой фольги толщиной 2—5 мкм.

угла поворота сечений или отдельных элементов конструкций. Простейшие клинометры рычажные

с использованием двух пригобомеров по разности показаний которых определяется угол поворота. Существуют разного типа современные клинометры для определения углов поворота

(b – a) / l

для измерения угла поворота рассматриваемого сечения.

ДО60-МГ4

ИНА-8Ц ДО-МГ4

Для измерения глубины трещин ширины раскрытия в ферромагнитных

трещин, мм материалах

– приборы измеряющие и записывающие линейные перемещения колеблющегося предмета;
Сейсмографы –

приборы, которые применяются главным образом для записи колебаний грунта от землетрясений или взрыва. Приборы эти характеризуются большими увеличениями и точностью , чем вибрографы.
Торсиографы – приборы измеряющие и записывающие крутильные колебания;
Велосиографы – приборы, измеряющие и записывающие скорости колеблющихся тел;
Акселрографы – приборы, измеряющие и записывающие ускорения колеблющихся тел.
К вспомогательным приборам относятся осцилографы, осцилоскопы. С помощью вибростенда создаются эталонные колебания, с помощью которых калибруются измерительные приборы.

= 2π√m/k

где k –сила вызывающая перемещение груза

на 1см, m – масса груза.
Период колебания горизонтального маятника T = 2π√l/g где l – длина подвески
Существуют также маятник Мартышкина-Смотрова и амлитудомер Емельянова Смотрова, изготовленные в заводских условиях.

электронный
ФДК-002

процесса, существуют динамические прогибомеры, вибрографы, осциллографы, осциллоскопы, сейсмоприемники и сейсмодатчики.

Для измерения ускорения колебаний существуют акселерометры.

для преобразования электрических сигналов от вибрографов и сейсмодатчиков (вибродатчиков) в

синусоиду колебаний с показом на экране










.

величину в электрическую, называется датчиком..








.

T2 = 4 π2a f2
где а – наибольшая амплитуда; Т

– период колебания, записанный на бумаге (барабане) прибора; f – частота колебаний.



Сейсмический ICP акселерометр .

метод упругого отскока и метод пластических деформаций.
Метод упругого отскока
















SCHMIDT NR
Измеряет

прочность в диапазоне
10-70 Н/мм2. Значения ударной
твердости регистрируются
в виде гистограммы на бумаге.

рSCHMIDT N Измеряет прочность
в диапазоне 10-70 Н/мм2
энергия удара составляет 2,207 Нм.
Длина возвратного хода бойка
считывается по цифровой шкале

SCHMIDT L Измеряет прочность в
диапазоне 10-70 Н/мм2.
Данный молоток используют
при испытании тонкостенных,
малоразмерных бетонных элементов

НВ – число твердости по Бринеллю
.

тестер бетона УК1401 предназначен для измерений времени и скорости распространения

продольных ультразвуковых волн в твердых материалах при поверхност-ном прозвучивании на фиксированной базе с целью определения прочности и целостности материалов и конструкций

Для исследование бетона и арматуры используется ряд современных приборов использующих те же известные законы физики
Прибор "Поиск" 2.51 для измерения толщины защитного слоя бетона
предназначен для определения толщины защитного слоя бетона, диаметра и расположения арматуры в изделиях и конструкциях по ГОСТ 22904-93.

Прибор CANIN для обнаружения и оценки коррозии арматуры

К каждому прибору прилагается Инструкция пользователя, которую перед использованием прибора необходимо тщательно изучить.

              

защитного слоя и диаметра арматуры:
Измеритель прочности бетона электронный ИПС-МГ4.03 предназначен

для измерения прочности бетона методом ударного импульса (склерометр) по ГОСТ 22690
Прибор позволяет оценивать физико-механические свойства строительных материалов в образцах и изделиях (прочность, твердость, упруго-пластические свойства), выявлять неоднородности, зоны плохого уплотнения и др.
Измеритель параметров армирование (толщины защитного слоя бетона, диаметра арматуры)
Электронный измеритель ИПА-МГ4, в дальнейшем прибор, предназначен для оперативного производственного контроля толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры в железобетонных изделиях и конструкциях магнитным методом по ГОСТ 22904-93.

К каждому прибору прилагается Инструкция пользователя, которую перед использованием прибора необходимо тщательно изучить.

              

по принципу импульсной индукции
• Определение местоположения и ориентации арматурных стержней
•

Измерение толщины защитного слоя
• Определение диаметра арматурных стержней
• Компактный простой в работе индикаторный блок с подсветкой экрана
• Программное обеспечение ProVista для быстрой передачи данных и их редактирования
• Возможность представления результатов измерений в единицах
метрической и британской систем

              

предназначен для оперативного контроля влажности древесины по ГОСТ 16588 и

широкой номенклатуры строительных материалов, в том числе в изделиях, конструкциях и сооружениях по ГОСТ 21718. Влагомер-МГ4Б обеспечивает возможность контроля влажности твердых материалов (бетон, растворная стяжка, штукатурка, кирпич) и древесины в лабораторных, производственных и натурных условиях


Измеритель влажности стройматериалов универсальный Влагомер-МГ4У предназначен для оперативного контроля влажности древесины по ГОСТ 16588 и широкой номенклатуры строительных материалов, в том числе в изделиях, конструкциях и сооружениях по ГОСТ 21718. Прибор обеспечивает возможность контроля влажности сыпучих и волокнистых материалов (песок, засыпки, грунты, утеплитель), твердых материалов (бетон, растворная стяжка, штукатурка, кирпич) и древесины в лабораторных, производственных и натурных условиях.

«ПОТОК» предназначен для измерения плотности тепловых потоков, проходящих через однослойные

и многослойные ограждающие конструкции зданий и сооружений по ГОСТ 25380, через облицовку и теплоизоляцию энергообъектов при экспериментальном исследовании и в условиях эксплуатации. Прибор позволяет измерять температуру воздуха внутри и снаружи помещения, а также определять сопротивление теплопередаче и термическое сопротивление ограждающих конструкций и изделий по ГОСТ 26254 и 26602.1
Толщиномер Булат 1S предназначен для измерения толщины изделий из металлических и неметаллических материалов (листов, емкостей, труб, трубопроводов; мостовых, корпусных, транспортных и других конструкций; в т.ч. сильно корродированных, изъеденных, с накипью и т.д.) в процессе их эксплуатации или после изготовления

              

E45.


              

осадки здания или сооружения применяются оптические и электронные приборы такие

как:
Лазерные дальномеры (лазерные рулетки)













Оптические нивелиры

              

натурных испытаний при измерении перемещений элементов зданий или сооружения в

целом.
Основными средствами измерений являются геодезические приборы, теодолиты, нивелиры, стереофотокомпараторы и др. Для фиксирования на сооружении определенных точек (или сечений) используются различного вида геодезические марки и подвесные рейки с миллиметровой шкалой.

на расстоянии 20—40 м от сооружения (в зависимости от его

высоты).
В измеряемых точках сооружения закрепляют марки: полоски плотной бумаги или лейкопластыря с нанесенным перекрестием линий. Методом последовательного наведения теодолита на наблюдаемые марки на сооружении и марку, укрепленную на неподвижном основании, измеряют горизонтальные углы.
Зная расстояние от марок до теодолита, вычисляют линейные перемещения наблюдаемых точек.

универсальностью. С помощью электрических датчиков измеряют деформации, перемещения, усилия, ускорения.

Они могут применяться как в лабораторных условиях, так и в условиях натурного эксперимента, как при статическом, так и при динамическом воздействии.
Выходной сигнал электрических преобразователей удобен для последующего преобразования (усиления, интегрирования), для дистанционной передачи и регистрации.

из многовитковой катушки, помещенной в магнитное поле. При перемещении катушки

относительно магнитных силовых линий в обмотке индуктируется ЭДС:
e=Bnl(dx/dt),
где В — индукция поля магнита; п — число витков; / — длина проводника, находящегося в магнитном поле; dx/dt — скорость.

что линейность функции преобразования перемещений в электрический сигнал сохраняется при

относительно больших прогибах упругих консольных элементов.
Располагая набором сменных балочек разной жесткости, можно в широких пределах варьировать амплитудный и частотный диапазон такого виброметра перемещения, а также подбирать требуемый коэффициент преобразования.

основаниях, для определения давлений сыпучих сред на стенки силосов широкое

распространение получила разработанная в ЦНИИСКе конструкция меесдозы, обладающая высокой жесткостью.
Давление среды р воспринимает верхняя пластина 3 и через слой жидкости 4 (толщиной 0,3 мм) передает давление на чувствительный элемент (пластину 2) с установленным на нижней поверхности тензорезистором мембранного типа /.
Отличительной особенностью преобразователя такого типа является наличие гидравлического мультипликатора, который трансформирует малые перемещения пластины, непосредственно воспринимающей давление среды, в достаточно большие деформации чувствительного элемента.

шов; 4—кассета с детектором и экранами; 5—эпюра интенсивности излучения за

объектом; F—фокусное расстояние; d толщина
основного материала; D — толщина сварного шва