Конструктивные и технические особенности измерительных средств

При проведении испытаний сооружений и их моделей обычно вы­полняются измерения большого числа параметров, характеризующих и про­цесс нагружения, и поведение элементов конструкции под нагрузкой. Такими параметрами являются силовые и температурные воздействия, ли­нейные и угловые перемещения элементов конструкции, скорость переме­щений, ускорение и др. Измерение компонентов относительных деформа­ций позволяет определять напряженное состояние и внутренние усилия, действующие в исследуемых сечениях. Для измерения перечисленных па­раметров используются десятки видов приборов и измерительных преобра­зователей, основанных на различном принципе действия, отличающихся конструктивным решением, чувствительностью, измерительным диапазо­ном и другими характеристиками.

Требования, предъявляемые к используемой аппаратуре, опреде­ляются, прежде всего, задачами проводимых испытаний. При проведениинатурных испытаний предпочтение отдается приборам, которые могут быть быстро установлены на объектах, имеющих автономное электрическое пи­тание, достаточно широкий измерительный диапазон. Эти качества дости­гаются в некоторых случаях за счет снижения чувствительности приборов и применения простейших механических преобразователей с визуальным считыванием показаний со шкалы прибора.

При испытании моделей сооружений (обычно в лабораторных ус­ловиях) становится возможным проведение более полных исследований, включающих моделирование различных режимов силовых и температур­ных воздействий, измерение в большом числе точек исследуемых сечений конструкции деформаций, перемещений, температур. В этом случае на мо­дели устанавливаются сотни и тысячи преобразователей различного назна­чения. Поскольку деформации и перемещения элементов моделей во много раз меньше, чем в реальных сооружениях, важнейшими требованиями к средствам измерений становятся их высокая чувствительность и помехоза­щищенность (низкий уровень погрешностей измерений). Установка боль­шого числа приборов выдвигает требования к их минимальной массе и га­баритам, необходимым условием становится высокая скорость регистрации их показаний.

Перечисленными достоинствами обладают современные электри­ческие измерительные преобразователи, применяемые в сочетании с авто­матизированными информационно-вычислительными комплексами.

Измерительные приборы для статических испытаний и область их применения

При испытании строительных конструкций статическими нагруз­ками измеряются как действующая сила, так и основные виды деформаций: прогибы (перемещения), продольные фибровые деформации, углы поворо­та конструкций и ее элементов, сдвиги отдельных элементов конструкции или их волокон относительно друг друга, кроме того, контролируется изме­нение напряженного состояния и свойств самого материала конструкции под действием внешней нагрузки.

При статических испытаниях используют прибор, как с непосред­ственным отсчетом значений измеряемой величины, так и измерительные преобразователи, позволяющие осуществлять измерения дистанционно, что на практике существенно расширяет возможности инженерного экспери­мента. Указанные преобразователи позволяют автоматизировать процесс измерения и регистрации значений контролируемых величин и выполнять измерения в местах, недоступных для приборов с непосредственным отсче­том.

При значительном количестве установленных датчиков и прибо­ров, а также в случае необходимости проведения неоднократных измере­ний, на практике в настоящее время возможно создание следящих элек­тронных систем с автоматическим опросом и автоматической регистрацией показаний приборов с непосредственным вводом исходных данных прово­димых испытаний в ЭВМ и проведением математической обработки полу­ченных результатов.