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                        如何提高應力測試的測量精度 - 第1部分


                        采用誤差補償的應變技術已有幾十年歷史了。但是有多個因素會影響應變測量。本文的主要目的是解釋應力測量的 誤差來源,并闡述了如何在設計階段對 測量的不確定性 進行評估。


                        基礎問題

                        在采用應變片進行應力測試前,測試工程師需要在進行測量任務之前對以下問題進行評估,以提高測量不確定性:


                        • 測量點何時將達到其 壽命周期?

                        • 應變的 *大值 會是多少?

                        • 是否存在 溫度變化? 如果是,變化的速率會是多少?

                        • 是否存在其他 外部因素(水, 濕度等)影響測量點?

                        • 應變片黏貼在何種材質上 (不均勻,各向異性,高吸濕性等)?

                        • 是否需要調整零點?


                        零點相關測量

                        零點相關測量通常被理解為: 需要比較目前的測量值和數年,數月或數周前的測量值進行比較。在這類測試中,“調零” 非常關鍵,因為 零點漂移(外部環境的影響和溫度的變化產生)會完全置入測量結果。


                        零點誤差 對于小應變值尤其危險,因為會對測量值產生較大的 相對偏差。設備部件或結構的應變一般不會超過 100 μm/m, 如果零點漂移為 100 μm/m,將會產生 100 % 測量誤差。


                        對于 結構監控 來說,持續測量總是和零點相關的,需要特別關注外部環境對應變片的影響。以保證測量的長期穩定性。因為劇烈的溫度變化在長期測量中是無法避免的,溫度系數需要足夠的小。另外,有缺陷的安裝會導致影響加劇,尤其對較小的信號幅度來說。


                        此外,水分子也會產生影響。由于應變片得到是集成的信號,因此無法區分有用和無用的信號。


                        非零點相關測量

                        非零點相關測試可以理解為:測量任務的調零與否不會產生任何的信息損失,只有 “調零”后的測量量 的變化是相關的(例如浴室的人體秤,其在開關后會自動去皮,不會產生任何信息損失)。"調零" 經常發生在 一次性負載測試 中(通常是短期測量),因此零點漂移時無關緊要的。


                        非常大的應變通常發生在破壞性測試中,意味著應變片具有足夠的測量范圍。但遺憾的是,通常在數周德準備工作后,安裝在部件的應變片已經失效了。


                        實驗室測試 通??烧J為是非零點相關測試,因為外部條件(濕度和溫度)都是溫和的。


                        對于戶外以及溫度或濕度變化大的環境,零點漂移也會產生更大的影響。



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