產(chǎn)品列表PRODUCTS LIST
一、TST3822靜態(tài)電阻應(yīng)變儀用途:
TST3822型靜態(tài)應(yīng)變測試分析系統(tǒng),是專為學(xué)生實驗和小型工程試驗而精心設(shè)計生產(chǎn)的產(chǎn)品,它可由計算機(jī)程控和手動操作(高清大面積數(shù)顯裝置)兩用,它可準(zhǔn)確,可靠和便捷的測試結(jié)構(gòu)試驗和實驗力學(xué)中,可作多測點靜態(tài)應(yīng)變測試的系統(tǒng),它如相應(yīng)接配電阻應(yīng)變式傳感器,可以測量應(yīng)變(應(yīng)力),拉力,壓力,荷載,壓強(qiáng),扭矩,位移,傾角和溫度等參數(shù)的變化量。從而,它可廣泛適用于機(jī)械,材料,航空,航天,船艦,水電,海港,碼頭,交通(公路,道交,軌交和高鐵),橋梁,隧道和土木工程等專業(yè)的科研機(jī)構(gòu),工礦企事業(yè)和大中專高等院校,在民用的科研,教學(xué)和生產(chǎn)中,進(jìn)行靜態(tài)應(yīng)變測試的一種十分通用的測試系統(tǒng),該系統(tǒng)與國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品相對比,不僅有良好的技術(shù)性能,還具有*的信價比,是廣大應(yīng)變測試用戶值得信懶的產(chǎn)品之一。
二.靜態(tài)電阻應(yīng)變儀特點
硬件特點
1.單臺可手動控制,操作簡單,數(shù)碼管直接顯示測點號和應(yīng)變值,無需電腦也可完成一般實驗。
2.合理的接地,先進(jìn)的隔離技術(shù)和軟硬件信號處理技術(shù),使系統(tǒng)具有*的現(xiàn)場抗干擾能力,適用于各種工程現(xiàn)場的檢測。
3.可與各種橋式傳感器配合,完成壓力、力、荷重、位移等物理量的多點巡回檢測。
4.可與熱電偶或鉑電阻配合,通過分度號的計算,對溫度進(jìn)行多點巡回檢測。
5.對輸出電壓小于20mV的電壓信號進(jìn)行巡回檢測,zui高分辨率可達(dá)1μν。
6.電橋接入方式有:全橋、半橋、1/4橋(公用補(bǔ)償片)等方式。
7.測點切換,采用進(jìn)口高性能光繼電器,切換速度更快、更穩(wěn)定。
8.內(nèi)置Q-FAN溫度控制系統(tǒng),進(jìn)一步減少溫度對測量結(jié)果的影響。
軟件特點
1.采樣方式多樣:單次采樣、定時采樣、連續(xù)采樣。
2.顯示方式靈活:表格顯示、時域曲線顯示,可同時顯示多個窗口,每個窗口可顯示8個測點數(shù)據(jù)。“X-Y”函數(shù)記錄儀方式繪制滯回曲線。
3.視圖實時增加數(shù)據(jù)和減小數(shù)據(jù)量,方便用戶實時觀測,同時提供單雙光標(biāo)讀數(shù)據(jù)功能,并實時計算zui大值、zui小值等統(tǒng)計值。
4.數(shù)據(jù)快速定位功能,對于長時間監(jiān)測的工程,數(shù)據(jù)量很大,通過快速定位功能,可以很方便的找到需要的數(shù)據(jù)。
5.數(shù)據(jù)標(biāo)記,用戶可以對感興趣的數(shù)據(jù)加上標(biāo)記,這樣可以在各塊數(shù)據(jù)間進(jìn)行靈活定位,節(jié)省操作時間。
6.導(dǎo)入導(dǎo)出平衡結(jié)果,方便用戶繼續(xù)測試。
7.應(yīng)變花計算:提供兩片直角、三片直角、扇形、等角、傘形等應(yīng)變花計算。
8.可根據(jù)用戶要求,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入EXCEL、TXT文件。
9.可根據(jù)用戶的喜好,選擇喜歡的界面風(fēng)格。
三.靜態(tài)電阻應(yīng)變儀技術(shù)指標(biāo)
1.單臺采集箱測點數(shù):10、20、10+1三種;(可選)
2.單臺計算機(jī)可控制zui大測點數(shù):640、1280、704三種;
3.zui高采樣頻率:1Hz (對全部接入測點);
4.A/D分辨率:24位;
5.顯示/控制方式:計算機(jī)程控或 LED/手動,兩用;
6.擴(kuò)展方式:串行;
7.zui大采集箱間距離:100m;
8.應(yīng)變(電壓)zui高分辨率: 1με(1μv);
9.zui大應(yīng)變測量范圍:±19999με;
10.應(yīng)變自動平衡范圍:±15000με (當(dāng)R=120Ω, K=2.00時,應(yīng)變計阻值的±1.5%);
11.適用應(yīng)變計電阻阻值范圍: 50~10000Ω 可任意設(shè)定;
12.適用應(yīng)變計靈敏度系數(shù)范圍:1.00~3.0 0可由計算機(jī)進(jìn)行設(shè)置,且可自動修正;
13.長導(dǎo)線電阻修正范圍:0.0~100Ω;
14.準(zhǔn)確度級別:0.5級;
14-1示值誤差: <(±0.5%red±3με);
14-2靈敏度系數(shù)(K)示值誤差 : <±0.5%(F.S);
14-3穩(wěn)定度:
14-4零點漂移: <±3με/4h;
14-5示值穩(wěn)定度: <±0.1%/4h;
15.溫度漂移(程控狀態(tài)):±1με/℃;
16.供橋電壓: DC 2.00V±0.1%;
17.電源: AC 220V(±10%), 50Hz(±2%);
18.功率:約15W;
19.電磁兼容試驗符合A類指標(biāo);
20.使用環(huán)境:適用于GB6587.1-86-Ⅱ組條件;,
21.外形尺寸: 340mm(長)×239mm(寬)×100mm(高)(10測點)
340mm(長)×311mm(寬)×100mm(高)(20、10+1測點);
22.儀器自重:10測點約40N,20測點約50N,10+1測點約45N。
注:系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)是按”中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程”JJG623-2005”電阻應(yīng)變儀”設(shè)計編制
四、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀工作原理
1 電阻應(yīng)變測量原理:
TST3822型靜態(tài)應(yīng)變測試分析系統(tǒng)的電阻應(yīng)變測量原理,是由粘貼在試件上的電阻應(yīng)變計作為電阻敏感器件,當(dāng)被測試件在外力作用下產(chǎn)生電阻變化增量,再利用通用的惠斯登電橋原理,經(jīng)過低漂移高增益差動放大器,進(jìn)行電壓放大來實現(xiàn)非電量的電阻變化增量轉(zhuǎn)換成電量轉(zhuǎn)換的特殊設(shè)計而成。
2.為方便介紹起見,
用1/4電橋(公用補(bǔ)償應(yīng)變計)、橋臂電阻 R=120Ω為例,來對測量原理加以說明。電阻應(yīng)變測量原理,如圖1所示,圖中:
Rg----工作電阻應(yīng)變計;
R —— 橋臂固定電阻;
KF ——低漂移差動放大器增益;
圖1電阻應(yīng)變測量原理圖
因為直流電橋的輸出電壓(Vi)為: Vi=0.25EgKε;
此時低漂移差動放大器的輸出電壓(Vo)為: Vo=KFVi=0.25KFEgKε;
所以: ε= (1)
式中: Vi-----直流電橋的輸出電壓;
Eg-----電橋供橋電壓(V)
K —— 電阻應(yīng)變計靈敏度系數(shù);
ε —— 輸入實際應(yīng)變量(με);
Vo —— 低漂移差動放大器的輸出電壓(μV);
KF —— 低漂移差動放大器的增益;
如當(dāng): Eg=2.00V, K=2.00時 , ε=Vo/KF (με);
同理: 對于半橋電路如(2) 式
ε= (2)
對于全橋電路 如( 3)式
ε= (3)
這樣, 只要確定低漂移差動放大器的增益KF,測試結(jié)果就可由系統(tǒng)軟件加以自動修正后,即可準(zhǔn)確測試出輸入實際應(yīng)變數(shù)值。
五.靜態(tài)電阻應(yīng)變儀使用方法
1)10、20測點儀器面板功能圖(圖2):
圖2
1:散熱風(fēng)扇
2:USB通訊接口,與計算機(jī)USB接口相連。
3:電源指示燈
4:工作指示燈
5:RS-485擴(kuò)展接口,RS-485輸出接口接下一臺儀器的輸入接口,形成級聯(lián),一臺計算機(jī)zui多可控制六十四臺儀器。
6:補(bǔ)償端子,修改橋路和接公用補(bǔ)償片時用。
7:通道號顯示數(shù)碼管。
8:應(yīng)變量指示燈
9:修正系數(shù)指示燈
10:手動采集鍵,確認(rèn)通道數(shù)和平衡通道后,采集信號用。
11:接地端子。
12:電源開光
13:220V交流電源接口
14:通道端子
15:應(yīng)變量及設(shè)備修正系數(shù)的顯示數(shù)碼管。
16:小數(shù)點鍵,修改/查看修正系數(shù)時用,查看修正系數(shù)時,先設(shè)置通道數(shù),按確認(rèn)鍵,再按小數(shù)點鍵就能看到所在通道的修正系數(shù)。數(shù)字鍵,按此鍵,則顯示所按數(shù)值,此鍵在修改通道號和修正系數(shù)時有效。
2)10+1測點儀器面板功能圖(圖3):
圖3
1:單獨(dú)顯示應(yīng)力值的顯示數(shù)碼管
2:通道端子(單獨(dú)顯示)
3)接線方法:
圖4 1/4.半橋和全橋接線原理圖
1/4 橋(公用補(bǔ)償應(yīng)變計)接線(方式1):參見圖5
圖5 1/4 橋(公用補(bǔ)償應(yīng)變計)接線圖
將工作端Vi+端子處的短接銅片推入,補(bǔ)償端1/4橋處的短接銅片也推入,半橋處銅片斷開,將工作應(yīng)變計的一端接到儀器工作端的“+Eg”上;另一端接到儀器工作端的“Vi+”上;補(bǔ)償端子Rd處接公共補(bǔ)償應(yīng)變計。
半橋(單個補(bǔ)償應(yīng)變計)接線(方式2):參見圖6
圖6 (單個補(bǔ)償應(yīng)變計)半橋接線圖(方式2)
將補(bǔ)償端1/4橋處銅片斷開,半橋處銅片推入;通道端子“Vi+”處銅片推入,將工作片接到通道端子上的“+Eg”“Vi+”端子上,補(bǔ)償應(yīng)變計Rd接到“Vi+”和“-Eg”端子上。
半橋接線(方式3和方式4):參見圖7
圖7 半橋接線圖
應(yīng)變計接線方法:將工作端Vi+端子處的銅片斷開;將補(bǔ)償端1/4處銅片斷開,半橋處短接銅片推入;工作端+Eg和Vi+接工作應(yīng)變計Rg,Vi+和-Eg接補(bǔ)償應(yīng)變計Rd。
傳感器接線方法:將工作端Vi+端子與下面一個端子的銅片斷開;將補(bǔ)償端1/4處銅片斷開,半橋處短接銅片推入;將半橋傳感器的“正電源輸入端”接到儀器的“+Eg”上;傳感器的“負(fù)電源輸入端”接到儀器的“-Eg”上;傳感器的“正信號輸出端”接到儀器的“Vi+”上。
全橋接線(方式5和方式6):參見圖8
圖8 全橋接線圖
應(yīng)變計接線方法:將接線端子上的銅片全部斷開,工作端+Eg和Vi+,Vi+和-Eg,-Eg和Vi-,+Eg和Vi-各接一個工作片。
傳感器接線方法:將接線端子上的銅片全部斷開,將全橋傳感器的“正電源輸入端”接到儀器的“+Eg”上;傳感器的“負(fù)電源輸入端”接到儀器的“-Eg”上;傳感器的“正信號輸出端”接到儀器的“Vi+”上;傳感器的“負(fù)信號輸出端”接到儀器的“V-“上。
4)面板操作流程圖
根據(jù)實際測量要求 合理連接相應(yīng)橋路 (1/4橋、半橋、全橋) |
(圖9)
儀器通電預(yù)熱半小時 |
查看修正系數(shù):測點數(shù)字---確認(rèn)---小數(shù)點---顯示修正系數(shù) 若未設(shè)置修正系數(shù):設(shè)置---需要設(shè)置的系數(shù)---確認(rèn) |
單點監(jiān)控 |
多點監(jiān)控 |
所有測點采集一次:平衡 |
采集 |
查看數(shù)據(jù):輸入對應(yīng)測點數(shù)字后 按確認(rèn) |
單點連續(xù)采樣:輸入需要測量的測點數(shù)字 |
平衡 |
采集 |
直接觀察數(shù)據(jù) |
圖9面板操作流程圖
根據(jù)實際測量要求 合理連接相應(yīng)橋路 |
5)軟件操作流程圖(圖10)
儀器通電預(yù)熱半小時 |
設(shè)置通道參數(shù) 設(shè)置工程參數(shù) |
打開電腦軟件 查找儀器,新建工程 |
平衡清零,采樣 |
實時觀察數(shù)據(jù) 完成后數(shù)據(jù)可導(dǎo)出
|
圖10
六.系統(tǒng)擴(kuò)展框圖
TST3822型采集箱 |
TST3822型采集箱 |
TST3822型采集箱 |
n=1 n=2 n=64
計算機(jī) |
……
USB口 RS485 RS485
圖11系統(tǒng)擴(kuò)展框圖
注:一臺計算機(jī)zui多擴(kuò)展到六十四臺儀器
七.測試結(jié)果修正
測試結(jié)果大致有如下幾個常用的修正內(nèi)容:
1.長導(dǎo)線電阻(Rl)的修正
(1)將電阻應(yīng)變計接成1/4橋(公用補(bǔ)償應(yīng)變計)電路, 然后用二根長導(dǎo)線引至系統(tǒng),可按(4)式計算。
ε=[1+2(Rl/R)]εi (4)
式中: εi —— 測量應(yīng)變量 ; ε —— 實際應(yīng)變量;
R —— 電阻應(yīng)變計的阻值; Rl —— 單根長導(dǎo)線的阻值。
(2)將電阻應(yīng)變計接成半橋電路,然后用三根長導(dǎo)線引至系統(tǒng),可按(5)計算。
ε=[1+(Rl/R)]εi (5)
式中: εi —— 測量應(yīng)變量 ; ε —— 實際應(yīng)變量 ;
R —— 電阻應(yīng)變計的阻值 ; Rl —— 單根長導(dǎo)線的阻值。
注:同上,如用四根長導(dǎo)線直接引至系統(tǒng)電橋接線端處,此時R1應(yīng)為二根長導(dǎo)線的阻值之和。
(3)將電阻應(yīng)變計接成全橋電路,然后用四根長導(dǎo)線引至系統(tǒng),可按(6)計箅。
ε=[1+2(Rl/R)]εi (6)
式中: εi —— 測量應(yīng)變量; ε —— 實際應(yīng)變量;
R —— 電阻應(yīng)變計的阻值 ; Rl —— 單根長導(dǎo)線的阻值。
2.電阻應(yīng)變計靈敏度系數(shù)(K)的修正
電阻應(yīng)變計靈敏度系數(shù)(Ks)值,一般由用戶選用某一應(yīng)變計生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品而已確定,但(k)值均不全相同,在進(jìn)行電阻應(yīng)變測試中應(yīng)加以修正,一般
可由公式(7)加以修正
ε=-K/Kiεi (7) 式中:
εi —— 測量應(yīng)變量 ; ε —— 實際應(yīng)變量;
K i—— 電阻應(yīng)變計靈敏度系數(shù); K—— 測試系統(tǒng)靈敏度系數(shù)。
5-5-3電阻應(yīng)變計電阻值(Rr)的修正
(1)半橋和全橋接線狀態(tài),因為電橋橋路為臥式電橋,測試結(jié)果和等臂橋租同,因為低漂移差動放大器的輸入阻抗很大,為此不必作應(yīng)變計電阻值的修正。
(2)1/4橋(公用補(bǔ)償應(yīng)變計)狀態(tài),電橋橋路為立式電橋。則可由(8)式修正:
ε=(R/120+120/R+2)/4 (8)
式中
εi —— 測量應(yīng)變量 ; ε—— 實際應(yīng)變量; R——電阻應(yīng)變計電阻值。
注:從公式(8)可看出, 當(dāng)在測試時選用的電阻應(yīng)變計電阻值與R=120歐姆十分接近時其影響狠小,如橋臂電阻阻值成倍增減敵話則必須考慮應(yīng)變計電阻阻值的修正!
5-5-4綜合修正系數(shù)的修正
ε=Kεi
式中:
εi —— 測量應(yīng)變量; ε —— 實際應(yīng)變量; K —— 綜合修正系數(shù) ;
綜合修正系數(shù)K包含如下幾個內(nèi)容:
1, 不同線徑不同長度連接導(dǎo)線,電阻阻值的修正系數(shù)(Kl) ;
2, 不同電阻應(yīng)變計,靈敏度系數(shù)(K)的修正系數(shù)(Ks);
3, 不同電阻應(yīng)變計,電阻阻值的修正系數(shù)(Kr);
4, 不同接橋橋臂系數(shù)修正系數(shù)(Kn),修正系數(shù)(Kn)值,可從本說明書橋路接線方式表1中可以查到。
用戶如采用綜合修正系數(shù)K的修正方法,只要事先根據(jù)上述修正內(nèi)容計算出一個綜合修正系數(shù)K值,然后設(shè)置到測試系統(tǒng)中,就會直接自動測試出實際應(yīng)變結(jié)果數(shù)值,這樣設(shè)置方法顯得十分簡單方便。
用戶如采用傳感器設(shè)置方式接入系統(tǒng)時,系統(tǒng)設(shè)置傳感器的輸出靈敏度(S),如為應(yīng)變計式位移傳感器,出廠輸出靈敏度S=1000με/mm時,其測試結(jié)果就直接為被測試的位移量值(mm)。
用戶如選用應(yīng)變計測試方式進(jìn)行時,例如選用工具式應(yīng)變傳感器,則此時所選用的傳感器不論是全橋還是半橋,一律設(shè)置成為方式2,再把測試結(jié)果值,除以傳感器靈敏度S(με/mm ),和標(biāo)距L(mm),即為被測實際應(yīng)變值。