DH3815静态应变仪使用说明v11要点.docx

DH3815静态应变仪使用说明v11要点.docx

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DH3815静态应变仪使用说明v11要点

DH3815静态电阻应变仪

使用说明

V1.00

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第一章概述

1.1DH3815设备的技术特点

DH3815N静态应变测试系统是全智能化的巡回数据采集系统；通过计算机完成自动平衡、采样控制、自动修正、数据存贮、数据处理和分析，生成和打印试验报告。

DH3815N通过USB接口与计算机通迅，即插即用，方便可靠；所有数据采集模块由电源/控制器统一供电。

每个测点连续采样，速率可达2Hz（即0.5秒内完成所有测点的采集、传送、存贮和显示），可进行准静态测试，有效捕捉缓慢变化信号的变化趋势，并且易于现场操作。

◆特点

1、系统中，独立化模块设计，每个数据采集模块可测量16个通道，每个系统可控制16个模块（256个通道），每台计算机可控制16个系统（每台计算机最多可控制4096个通道）。

2、多系统控制，每个系统统一供电。

可多系统并行工作（如图1），也可单系统独立工作（如图2）。

所有RS485通讯距离最远可达100m。

3、采用进口高性能光隔离低接触电势固态继电器，通过特殊的电路设计，消除了开关切换时，接触电势的变化对测量结果的影响。

因此，我公司生产的静态应变测量系统的所有指标均包含了切换开关的影响。

4、先进的隔离技术和合理的接地，使系统具有极强的抗干扰能力，适用于各种工程现场的检测。

5、数据采集箱通过USB和笔记本计算机通讯，实现了便携式测量系统，更加适用于工程现场。

6、系统可以在0.5秒内完成所有通道（最多4096通道）数据的采集、传送、存贮和显示,进行静态测试。

也可以在所有通道（最多4096通道）同时工作时，每通道以2Hz的采样速率连续采样（同步存贮和显示），进行准静态测试，有效捕捉缓慢变化信号的变化趋势。

7、中文视窗95/98/NT/2000/XP操作系统下采用C++编制的采样控制和分析软件，具有极强的实时性以及良好的可移植性、可扩充性和可升级性。

8、通用、可靠的通讯方式，使系统实现了边采样、边传送、边存硬盘、边显示，利用计算机海量的存储硬盘，长时间实时、无间断记录所有通道信号。

9、内置120Ω标准电阻，用户可方便完成全桥、半桥、1/4桥（8通道公用补偿片）的状态设置。

10、系统在进行平衡操作后自动保存平衡结果数据，若认为此次平衡结果比较重要，可导出平衡数据存入相应文件。

数据当发生突然断电或试验当天不能结束时，可在下次开机后，先查找机箱，再进行导入零点操作，可自动恢复工作机箱状态，保证试验继续进行。

1.2DH3815静态电阻应变仪的设备标定结果

技术指标：

1、测量点数:

1.1每个数据采集箱可测16个通道;

1.2每个测试系统可控制16个数据采集箱（即256个通道）;

1.3每台计算机可控制16个测试系统（即4096个通道）;

2采样速率（连续采样）:

2Hz/通道;

3适用应变计电阻值:

60Ω～10000Ω任意设定;

4应变计灵敏度系数:

1.0～3.0可进行任意修正;

5供桥电压（DC）:

2.000V±0.1%;

6测量应变范围:

±20000με;

7最高分辨率:

1με;

8系统准确度:

不大于0.5％±3με;

9零漂:

不大于4με/4h（单次采样条件下测量）;

10自动平衡范围:

±15000με（应变计阻值的±1.5%）;

11长导线电阻修正范围:

0.0～100Ω;

12DH3815N电源/控制器电源:

220V±10％  50Hz±2％，功率120W;

13数据采集模块电源由电源/控制器提供，电压为直流65V;

14使用环境:

GB6587.1-86-Ⅱ;

15外形尺寸:

电源/控制器300mm（长）×238mm（宽）×105mm（高）;

数据采集模块305mm（长）×240mm（宽）×95mm（高）.

16仪器自重:

电源/控制器约1kg,数据采集箱约1kg.

注:

所有应变指标均在K=2,Eg=2V状态下定义,参照中华人民共和国国家计量检定规程JJG623-89《电阻应变仪》的方法检定.

1.3DH3815使用注意事项

1.本仪器属精密测量仪器，在搬运和使用过程中一定要轻拿轻放。

2.尽量避免在潮湿，灰尘较多的环境中使用。

3.使用完毕后，要对仪器进行除尘、除湿处理，然后进行封装。

4.开关机方法:

开机：

打开计算机，将静态应变仪USB数据线与计算机连接，接通电源，开启应变仪开关。

关机：

计算机托盘区域删除硬件，关闭应变仪开关，拔出电源线和数据线。

第2章现场静态应变测量的准备工作

2.1应变片制作与安装工具

材料：

有机玻璃片、电阻片、导线、硅胶、502胶、焊丝、环氧树脂、丙酮

制作工具：

电烙铁、电钻（6mm钻头）、剥线钳、万用表

安装工具：

电烙铁

2.2应变片的现场安装

（1）选片：

应选用无缺陷、无破损的应变片

（2）定位：

在打磨平整的部位准确画出测点的纵、横中心及贴片方向

（3）贴片：

用酒精（或丙酮）将贴片位置清洗干净，用手握住应变片引出线，在其背面均匀涂抹一层环氧树脂后放在测点上，调整位置使其准确定位，用手指轻轻滚压，挤出多余胶水和气泡。

（4）干燥固化：

用手轻按应变片直至其不再脱落为止

（5）导线连接：

待应变片固结在测点后，将四根导线分别对应焊接应变片ABCD四条导线

2.3应变计的粘贴

（1）用502胶水将两枚电阻片垂直正交粘贴在有机玻璃片同一面的圆孔周围。

其中电阻片有导线一端正对圆孔。

另一面的贴法与此相同。

（2）四枚应变片按惠斯顿电桥接法（分别将电阻A和电阻B串联,电阻C和电阻D也串联然后把上述两者并联在一起最后将并联电路中电阻A和电阻B之间与电阻C和电阻D之间用一根导线连接起来）焊接。

（3）用长约10cm导线与对应A/B/C/D四根电阻丝联接。

（4）用硅胶涂抹应变片两面的核心部位。

应变片电阻贴法示意图（图中较小长方形为电阻）

2.4应变计的接线（见附表）

2.5应变计的质量检查方法

（1）外观检查：

应变计的核心部分必须被硅胶包裹，电阻及导线丝不能外露

（2）万用表调至欧姆档,测量应变片各导线间电阻：

其中：

A-B：

90ΩA-C：

120ΩA-D：

120ΩB-C：

90ΩB-D：

120ΩC-D：

90Ω（注由于误差原因测量值会有1-2Ω的波动）

2.6等效应变源的安装和使用方法

2.7注意事项

（1）往应变片上涂抹硅胶时，应先涂抹一面，待硅胶凝固后再涂抹另一面。

（2）在桥梁振动较强的时候，刚贴好的应变片很容易脱落，所以贴应变片过程中一定要耐心。

第3章DH3815软件操作

3.1软件概述

软件功能：

1应力应变测量时,输入桥路方式、应变计电阻、导线电阻、应变计灵敏度系数,软件完成对测量结果的自动修正;输入被测试件材料的弹性模量和泊松比,软件将完成应力及两片直角、三片45°直角、60°等边三角形、伞形、扇形等应变花主应力及方向的计算;

2根据传感器的输出灵敏度及热电偶的分度号和冷端温度,完成被测物理量单位量纲的归一化,并直接显示被测物理量;

3计算机可同时控制4096通道完成自动平衡、试采样、单次采样、定时采样、连续采样的控制,并实时显示和保存测量数据；还可任选将两测点的测量数据定义为x轴和y轴,边采样边绘制成曲线,完成（x-y）函数记录仪（滞回曲线）的功能;

4同时实时显示多通道采集数据及曲线（包括采集数据的实时曲线及各种实时处理后的数据、曲线），也可显示其中任意一种方式（曲线最多同时显示64通道）;

5软件实时性好，采样过程中可以动态开设或关闭窗口，动态切换或增减显示通道，动态设置其显示方式;

6提供了与office软件的接口功能，包括将数据文件向Text、Excel、Access的转换功能，及与功能强大的分析处理软件Matlab的数据格式转换功能;

7根据用户要求增加软件功能;

8系统框图

3.2软件操作

（1）在计算机桌面上双击DH3815静态应变测量系统；

（2）点击操作/查找机箱；

（3）点击文件/新建测试项目；

（4）点击参数设置/机箱特性设置，（接线方式选择方式五，输完后不要点确定，点回车键）

（5）点击参数设置/电桥及试件参数，设置应变片灵敏系数，弹性模量，泊松比；（软件默认设置即可，这一步可以不用考虑）

（6）点击操作/平衡操作；确保所有接线点都平衡，如不平衡，则复查接线情况及应变片

第4章DH3815数据采集方法

（1）施加车辆荷载，采集应变数据，点击操作/单次采样，在试验状态弹出窗口栏中，输入工况名称，点击确定按钮；

（2）点击文件/文件格式转换，在弹出的对话框中将应变测试数据转换为.TXT文件格式并保存

（3）每一级荷载重复以上步骤至试验结束。

（4）在所保存文件夹目录下即可查看到相应的txt文件。

第5章DH3815数据处理

（主要讲IIS无线网络方式进行数据处理，EXCEL，再列明数据处理软件急需的功能）

第6章DH3815数据采集与处理示例

第一步：

联机

用USB电缆将计算机USB接口与DH3815数据采集箱USB输入口相连。

开启机箱电源，打开计算机。

第二步：

软件设置

（1）在计算机桌面上双击DH3815静态应变测量系统；

（2）点击操作/查找机箱；

（3）点击文件/新建测试项目；

（4）点击参数设置/机箱特性设置，（接线方式选择方式五）

（5）点击参数设置/电桥及试件参数，设置应变片灵敏系数，弹性模量，泊松比；（软件默认设置即可，这一步可以不用考虑）

（6）点击操作/平衡操作；确保所有接线点都平衡，如不平衡，则复查接线情况及应变片

第三步：

加载及数据采集

施加车辆荷载，采集应变数据，点击操作/单次采样，在试验状态弹出窗口栏中，输入工况名称，点击确定按钮；

点击文件/文件格式转换，在弹出的对话框中将应变测试数据转换为.TXT文件格式并保存

每一级荷载重复以上步骤至试验结束。

在所保存文件夹目录下即可查看到相应的txt文件。

参考文献

[1].DH3815仪器使用说明书

[2].王钧利在役桥梁检测、可靠性分析与寿命预测中国水利水电出版社

附录A应变计制作工具清单

剥线钳、电烙铁、万用表、电钻（6mm钻头）

附录B应变计现场安装工具清单

剥线钳、电烙铁、人字梯、绳子。

附录C应变计质量检查方法、记录表格

（1）外观检查：

应变计的核心部分必须被硅胶包裹，电阻及导线丝不能外露

（2）万用表调至欧姆档,测量应变片各导线间电阻：

其中：

导线

电阻

导线

电阻

A-B

90Ω

B-C

90Ω

A-C

120Ω

B-D

120Ω

A-D

90Ω

C-D

90Ω

（注由于误差原因测量值会有1-2Ω的波动）

附录D应变计现场安装位置记录表格和附图

应变片位置

对应导线编号

应变片位置

对应导线编号

附录E现场试验记录表格和数据处理软件工具

应变片位置

对应导线编号

对应通道号

应变量

附录FDH3815软件光盘内容和数据处理软件清单

附表：

应变片的接线方式

表一：

应变计的连接

序号

用途

现场实例

与采集箱的连接

输入参数

方

式

一

1/4桥（多通道共用补偿片）

适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

方

式

二

半桥（1片工作片,1片补偿片）

适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变,环境较恶劣

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

续表一：

应变计的连接

序号

用途

现场实例

与采集箱的连接

输入参数

方

式

三

半桥（2片工作片）

适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变,环境温度变化较大

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

泊松比

方

式

四

半桥（2片工作片）

适用于只测弯曲应变,消除了拉伸和压缩应变

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

续表一：

应变计的连接

序号

用途

现场实例

与采集箱的连接

输入参数

方

式

五

全桥（4片工作片）

适用于只测拉伸压缩的应变

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

泊松比

方

式

六

全桥（4片工作片）适用于只测弯曲应变

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻