应力应变测量仪器(应力测定仪) 应力测量仪
指静态应力测量，不包括爆破、地震和岩爆的测量。应力是指原岩应力和次生应力。通过电阻应变计、光弹片、钢弦振动、机械传动、液压传动等。，获得应力相关效应，并计算应力值。
一、静态电阻应变仪
静态电阻应变仪分为简单型和多点检测型，如表1和表2所示。静态电阻应变仪测量精度高，数字显示，测试简单，体积小，重量轻，适用于矿井测量。
表1中国常用应力应变仪
类型模型技术指标使用优点和缺点制造商简易静态电阻应变仪YJ五号最大范围是11000；载波频率530赫兹
电源电压:AC220
测量行数/预置点数的1/20
适合实验室测试。一种用电子管作为振荡、放大、电源等元件的应变仪。优点:灵敏度高，稳定性好，测量精度理想。
缺点:体积大，重量大。
华东电子仪器厂
YJB IA最大范围是10000；载波频率800赫兹
电源DC6 ~ 9；
测量行数/预置点数的1/20
适用于现场测试测量。晶体管应变仪优点:轻便易携带，足够的灵敏度，交流和DC两用电源。
成都科学仪器厂
KJY-1最大范围25000；载波频率为685赫兹
电源电压DC12.5；
测量线数/预置点数1/0
适用于有瓦斯的煤矿。本实用新型的优点是:是一种便携式矿用应变仪。常州煤矿电器厂
多点巡检电阻应变仪YJS-14最大范围是19999；精度0.1；
打印位数为10；
最大测量点数为400；
测量速度为每秒0.1 ~ 6.4点；
转换方式:手动或自动；
外围设备:打印机、X-Y绘图仪；
启动模式:电子钟
现场测量和实验室测试优点:扩展了应变片的功能。1)可以输入各种物理量的模拟信号；
2)测量扫描控制功能
3)报警功能；
4)测量和计算功能
华东电子仪器厂
SD-1100B最大范围是60000；精度0.005；
打印位数为10；
最大测量点数为1000；
以每秒10点的速度测量速度；
转换方式:手动或自动；
微型计算机安装在机器中；
外围设备:转码器、纸带穿孔机；
启动模式:电子钟
同上优点:由于机内装有微型计算机，不仅可以测量应变数据，还可以存储测量数据，并可以输出和进行运算。日本共和电气工业
算盘最大范围30万；精度0.1；
打印位数为10；
最大测量点数为256；
测量速度为每秒0.5 ~ 1000点；
转换方式:自动，机内安装微电脑；
外围设备:打印机、磁带机、MTC图像设备、数字X-Y绘图仪。
同上同上美利坚合众国MTS公司
表2电阻应变仪型号及主要技术性能技术数据YJ-5型静态电阻应变仪
YJ-16型静态电阻应变仪
YD-15型动态电阻应变仪
范围()1~11100,1~222000 ~ 9999(最大为1500()10000
每度(分辨率) ()一个1, 2, 5一
基本误差1% (400，以下为2)0.2%，2个单词1%
灵敏度系数1.8~2.622.00
电桥电压(v)0.7~1.5大约800/秒三
电阻平衡范围(ω)2500一0.6
电容平衡范围(Pf)200020002000
零漂移(/小时)4小时不到3小时同作5/2
灵敏度变化不超过0.2%，每小时2个字1%/0.5小时
电源220 50赫兹220220.50赫兹
仪器到测量点的距离(m)<100<50
应变计电阻(ω)100~160012020 (100 ~ 600就可以了)
使用条件-10 ~+40，湿度低于80%，外部磁场强度低于5-10 ~+40湿度80%以下，无强磁场干扰。20±5℃湿度85%
配套设备P20R-5预调平衡箱600元YJD-17预调平衡箱SZ-4、SC-16、SC9和SC10示波器
总尺寸(毫米)300×240×410320×420×160四通道为310×300×210，八通道为310×520×210。
重量(千克)18.5八四声道13kg，八声道20kg。
工厂华东电子仪器厂同作同作
储备票据可以进行多点测量。四、八点钟方向。
二、钢弦频率计该仪器用于接收和显示钢弦振动的频率信号。这是一个广泛使用的压力测试工具。其优点是长期稳定性好，重量轻，阅读方便。下面介绍几种矿山工程中常用的钢弦测试元件。
(1)钻孔应力计
用于测试钻孔径向应力变化的元件。可以在钻孔中进行长期的应力变化观测。该元件体积小，使用和安装方便。应力计只能测量一个方向的应力值。为了测量多个方向的应力值，需要在相应的方向上设置应力计。
应力计由三部分组成——圆柱形壳体、弧形活动块和楔形块。安装时，将三片连同专用安装杆一起插入钻孔中，通过楔块的楔入力对应力计施加适当的预应力，使应力计卡在钻孔中。见图1，其技术性能见表3。
表3钻孔应力计的技术性能
模型测量范围精确钻孔直径重量二次仪表发展股斯特封70兆帕30 ~ 100千帕大约40毫米1kgGP-2频率计山东矿业学院
应力计在安装使用前，必须提前在室内进行校准。应力计的直径为D，校准板的宽度为1.5D，长度为3D，厚度为D。(2)埋入式应变仪
可用于混凝土应变测试，可将多个应变片连接成测杆，用于凿岩应变测试。参见图2，其中构件8、9和12用于测量岩体应变。组件10和11用于测量混凝土的应变。应变片长度为135mm，圆柱体外径约为30mm，灵敏度为2 ~ 4/Hz。
(3)表面应变仪
用于测量岩体表面的应变值，并将其转换为表面应力。其长度为120 ~ 150 mm，测量范围为3000，精度可达1。使用时，可使用粘合剂或砂浆进行加固。参见图3。
(4)压力箱
压力箱分为土工压力箱，如图4所示。双膜压力箱见图5，简支膜压力箱见图6。其技术性能如表4所示。
表4压力箱的技术性能
种类使用测量范围精确外观尺寸土工压力箱测量岩石和土壤的外部载荷0.1～1兆帕0.005～0.01兆帕300毫米×20毫米
双膜压力箱偏心载荷的测量0.2～1.5兆帕0.05%80毫米×45毫米
简支薄膜压力箱尚同0.1～1兆帕0.0012兆帕
三。水力测功器水力测功器可分为活塞式和液袋式。活塞测力计可用于测量井下顶板压力和支护压力，液袋压力枕主要用于测量巷道外载荷。压力箱见图7、图8，其技术性能见表5。
表5水力测功器的主要技术特征
种类承载能力(吨)几何尺寸(厘米)重量(千克)工厂YZ-20液压枕0~202.1~2.1~2.2一个
HC系列测功机0~4514.66~12.5南京江南机械厂阜新701厂
雅周煤机厂
压枕(盒)以油传递压力，油压减去压枕上的初始压力等于被测岩石的外载荷。使用时要用小油泵往里面注油，排空气，保持油压，这是压枕试验的基本条件。Gruzl压力箱(G10TZ1)有一个压力平衡腔，腔内有一层金属膜，隔离内外油路。具有使用方便，外载荷直读的优点。埋设时，当沟槽形成后，应立即安装。首先要填水灰比稍大的砂浆。应采用膨胀早强水泥，然后将其塞入压力箱中。最好与位移测量配合使用。该水力测功器结构简单，适用于各种地质条件。缺点是结构要求牢固，加工要求高。只有保证长期受压不漏油，才能广泛使用。
四。机械测力计
用于测量巷道支护的压力值。根据金属材料弹性变形范围内内应力与应变的关系，预先标定压力与变形特性曲线，在200吨压力机上进行超载检查和分级加载试验。分级加载应重复三次，按加载平均值绘制曲线。测功机的技术性能见表6。
表6机械测功机的技术性能
技术指标ADJ-50ADJ-45测力计的承载面积(cm2)254143
精确度(t)0.51.0
承载能力(吨)5045
过载安全系数1.21.2
容许相对误差(%)一2
容许偏心角(度)七七
外壳直径(毫米)188145
长度(毫米)250195
高度(毫米)118113
重量(千克)9.55.2
动词 （verb的缩写）光弹性测力计光学测力计的优点是成本低，使用方便，缺点是灵敏度低，遥测困难，长期测量性能差，限制了使用范围。
(一)钻孔光弹性应力计
图9中的(a)是Hawkes应力计，它是一个没有中心孔的实心圆柱体，其下表面覆盖有反射衬垫。圆柱体的直径与钻孔的尺寸相适应。测量时，在钻孔底部粘贴水泥，用分析器和偏振器在孔口处观察应力条纹。从条纹的形状和系列出发，在实验室对条纹进行标定，通过换算得到应力值。
图9 (b)是一个Roberts应变仪，它与(a)的不同之处在于，它的圆柱体中心有一个圆孔，下面有一个有机玻璃底座与之相连。底座中央有一个小光源，属于透光应变片。读数时，通过手持偏光镜和钻孔处的1/4波片观察应力条纹。
以上两种应变片每条可达440微应变。
(2)表面光弹性应力计
表面光弹性应力计是一个环氧树脂制成的圆盘，厚度为3.2毫米，直径为43.5毫米，其背面的反光膜在侧面留下一圈空白环，白环胶结在这个空白环周围的岩石表面。用手持偏光镜(偏光镜)观察。它的灵敏度是每条440微应变。
适用于测试表面应力和钻底应力。它的缺点是必须用偏光镜观察。参见图10。
不及物动词差动应变仪
差动应力计的应力部分是一个平圆盘，如图11所示。圆盘的d/h与高度h的比值为15 ~ 20。外力作用在一级膜上，液体将力传递给二级膜。次级膜与垂直差动传感器的一个电阻丝支架连接，另一个电阻丝支架与外壳连接。理论上，外力的平均值可以经过两次应力传递传递给传感器。但传力液体的温度系数和标定需要进一步研究。
其优点是稳定性和绝缘性好。缺点是制作复杂，价格高。
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