1.2.2. Измерительные схемы

Приборы, измеряющие линейные деформации (укорочения или удлинения), называют тензометрами. Электрические тензометры измеряют деформации с помощью электрических параметров (омическое сопротивление, емкость, индуктивность и др.). Электрические тензометры омического сопротивления состоят в основном из двух элементов: тензорезистора и регистрирующей аппаратуры (АИД-2, АИД-4 и др.).

Измерительные схемы являются входной частью электрической цепи измерительных и регистрирующих приборов. Наиболее распространенными измерительными схемами являются компенсационные, дифференциальные и мостовые. Мостовые измерительные схемы (мост Уитстона) являются наиболее распространенными для измерения относительно малых электрических величин. Они позволяют определять изменение активного сопротивления R тензорезистора, по которому можно судить об изменении неэлектрических величин.

Компенсационный тензорезистор аналогичен активному и наклеен на недеформируемый образец, который изготовлен из того же материала, что и исследуемая конструкция.

Рисунок 1.1 – Принципиальная схема тензометрического моста: R0 – активный тензорезистор; R1 – компенсационный тензорезистор; R2, R3 – внутренние сопротивления плеч моста; Rр – реохорд; Ј – гальванометр

Рисунок 1.2 – Схема подключения тензодатчиков к адаптеру:

R₁, R₂ – постоянные резисторы, установленные в адаптере,

R_х – измеряемый тензорезистор,

R_k – компенсационный резистор для учета температурных изменений

Компенсационный резистор должен быть установлен на ненагруженную поверхность с такой же температурой, как у объекта измерения.

1.2.3. Вторичная регистрирующая и измерительная аппаратура

При испытаниях строительных материалов и конструкций изменение выходных электрических величин преобразователей, как правило, на практике осуществляется специальными усилительными, измерительными и регистрирующими устройствами. Последние при этом состоят из нескольких функционально законченных узлов: преобразователей, измерительных схем, коммутирующих устройств, измерительного и регистрирующего устройства.

К настоящему время разработано большое количество измерительных и регистрирующих тензосистем. Для регистрации статических и медленно протекающих во времени процессов ИДЦ, АИД, ЦТМ, ИЖЦ, К-200, а также для изучения динамических процессов Н-102, Н-700 и др.

1.2.3.1. Многоканальный измеритель-регистратор терем-4.0

Назначение и область применения

Рисунок 1.3 – Многоканальный измеритель-регистратор ТЕРЕМ-4.0

Многоканальный измеритель-регистратор ТЕРЕМ-4.0 предназначен для контроля за состоянием технологических процессов, обследования зданий и сооружений и др. применений, в которых необходимо одновременно измерять и регистрировать показания датчиков различных физических величин: температуры, влажности, давления, линейных перемещений, механическихнапряжений, теплового потока и др.

С помощью данного прибора реализованы и успешно работают измерительные комплексы:

• для контроля развития деформаций и трещин зданий, сооружений;

для измерения теплозащитных свойств конструкций (сопротивления теплопередаче);

• регистраторы температуры прогрева бетона монолитном домостроении;

• многоканальные регистраторы температуры и влажности.

Пользователь имеет возможность самостоятельно создать нужный ему измерительный комплекс, выбрав типы и количество необходимых ему датчиков.

Конструктивно ТЕРЕМ-4.0 состоит из центрального блока и адаптеров (до 32 адаптеров на один центральный блок), объединенных в единую сеть четырехпроводной линией связи. Каждый адаптер собирает информацию с группы от 4 до 8 датчиков заданного вида и передает на центральный блок. Режим работы (время пуска и останова, период отсчетов и т.д.) задается пользователем. Прибор имеет энергонезависимую память, регистрирующую во времени до 100000 отсчетов.

Прибор предназначен для работы при температуре окружающей среды от -10 до +50°С, максимальной влажности 80% при 35°С и ниже без конденсации влаги и атмосферном давлении 86... 100 кПа.