應(yīng)變類傳感器常用于大壩、橋隧、大樓等建筑物的安全監(jiān)測與檢測上。建筑物在自重和外力等作用下，必然會(huì)產(chǎn)生變形，從而引起結(jié)構(gòu)物發(fā)生位移或變形。利用高精度應(yīng)變傳感器對(duì)建筑物進(jìn)行安全監(jiān)測是檢查其健康狀態(tài)的良好工具和最優(yōu)方案，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)可以及時(shí)掌握建筑物的受力狀態(tài)，對(duì)于建筑物的安全運(yùn)行具有重要意義。

國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正由早期的粗放式轉(zhuǎn)型為精細(xì)化作業(yè)，高精度傳感器需求量越來越大。應(yīng)變傳感器以其使用便利、數(shù)據(jù)測試精度高及測試的高效性，被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測、基樁檢測等領(lǐng)域。如BDI 76.2mm和50.8mm標(biāo)準(zhǔn)類傳感器及PDI的基樁檢測類應(yīng)變傳感器，在國內(nèi)擁有大量用戶。

高精度應(yīng)變傳感器的大量應(yīng)用對(duì)標(biāo)定計(jì)量工作提出了挑戰(zhàn)。國內(nèi)應(yīng)變、位移類傳感器的標(biāo)定，主要采用的是人工校正儀。該儀器在標(biāo)定過程中需要大量時(shí)間、人力，工作強(qiáng)度大，平均每支傳感器標(biāo)定時(shí)間約為20分鐘以上。同時(shí)，由于是人工校正，人為因素對(duì)標(biāo)定數(shù)據(jù)的影響很大。對(duì)于質(zhì)檢、計(jì)量單位而言，迫切需要高精度、操作簡便、能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的傳感器標(biāo)定系統(tǒng)。

ASTCS應(yīng)變傳感器自標(biāo)定裝置可完美的解決以上傳感器標(biāo)定工作的痛點(diǎn)與難點(diǎn)。

ASTCS應(yīng)變傳感器自標(biāo)定裝置適用范圍：

• 76.2mm和50.8mm標(biāo)準(zhǔn)類應(yīng)變傳感器

• 高應(yīng)變測試專用應(yīng)變傳感器

一、ASTCS自標(biāo)定裝置的基本工作原理

自動(dòng)應(yīng)變傳感器標(biāo)定儀(ASTCS)采用一個(gè)精密的線性移動(dòng)平臺(tái)，配合一對(duì)極高測量精度的LVDT，來標(biāo)定應(yīng)變傳感器。同時(shí)ASTCS標(biāo)定軟件操作十分簡單，2分鐘以內(nèi)即可標(biāo)定一只傳感器。同時(shí)，提供一套NIST(美國國家標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)研究所標(biāo)定溯源套件，以便用戶能夠執(zhí)行自己的精度驗(yàn)證程序)。

圖3 ASTCS應(yīng)變傳感器標(biāo)定裝置及自標(biāo)定軟件

二、ASTCS自標(biāo)定裝置的優(yōu)點(diǎn)

• 高精度電控平臺(tái)，確保測試精度

高精度電控平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖4所示，由控制電機(jī)、滾珠絲桿、導(dǎo)軌、LVDT位移傳感器、限位開關(guān)及平臺(tái)基座組成。

圖4 高精度電控平臺(tái)簡示圖

測試過程中，利用精密的步進(jìn)式馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，每步可移動(dòng)1.25μm的位移，一對(duì)高精度LVDT位移傳感器測量實(shí)時(shí)位移，并自動(dòng)平均實(shí)測值。另外，附件配置中，采用高效率、高精度及高速的滾珠絲桿副具，調(diào)整及夾緊簡便的燕尾形導(dǎo)軌，承載能力大，動(dòng)、靜導(dǎo)軌間的摩擦力小，可有效防止低速爬行和高速跳動(dòng)的現(xiàn)象，大幅度地提高電控平臺(tái)的導(dǎo)向精度和運(yùn)行精度。

圖5 高精度電控平臺(tái)實(shí)物圖

• ASTCS全自動(dòng)標(biāo)定控制軟件與報(bào)告輸出軟件

BDI應(yīng)變傳感器自標(biāo)定裝置配有全自動(dòng)標(biāo)定控制軟件與報(bào)告輸出軟件，可以對(duì)整個(gè)測試過程進(jìn)行電腦控制，無需進(jìn)行過多的人為操作與干預(yù)，以避免人工校準(zhǔn)過程中產(chǎn)生的誤差。標(biāo)定校準(zhǔn)過程結(jié)束后，可自動(dòng)生成PDF格式的校準(zhǔn)報(bào)告，非常方便快捷。

• 完整的溯源套件與系統(tǒng)

ASTCS應(yīng)變傳感器自動(dòng)標(biāo)定裝置提供一套NIST（美國國家標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)研究所）標(biāo)定溯源套件，含標(biāo)準(zhǔn)測試塊，固定式托架、數(shù)字式位移指示器，可對(duì)LVDT位移傳感器進(jìn)行自標(biāo)定，確認(rèn)線性相關(guān)系數(shù)，非常的簡單與精準(zhǔn)，以便用戶能夠執(zhí)行適配的精度驗(yàn)證程序。

圖8 NIST標(biāo)定朔源套件