Измерительные приборы УКПА-5, тарировочные балочки

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

Тихоокеанский государственный университет

Кафедра строительных конструкций

Лабораторная работа №1

по дисциплине: обследование и испытание зданий и сооружений

Измерительные приборы УКПА-5, тарировочные балочки

                                                                                                   Выполнил:     ст.гр.   ПГС31

Проверил: ст.преподаватель

Хабаровск 2007

Цель работы: изучить конструкцию электромеханических и электрических тензометров, методику работы с ними, ознакомиться с УКПА-5 и принципиальной схемой тарировочной балочки, изучить приемы тарирования различных измерительных приборов. Научиться производить поверку тензометров и тензорезисторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Правильность оценки работы любой конструкции во многом зависит от достоверности измеренных приборами деформаций. Чтобы производить измерения с необходимой точностью, приборы нужно периодически подвергать поверке (тарированию). Поверка приборов включает определение цены деления шкалы или поправочного коэффициента к цене деления шкалы, определение чувствительности прибора, определение погрешности и вариации показаний и выполняется на специальных тарировочных приборах, называемых тензокалибраторами, обладающих точностью в десятки и сотни раз большей точности поверяемых приборов, или на специальных тарировочных баночках.

Поправочный коэффициент К к цене деления шкалы рычажных и электромеханических тензометров, тарируемых на специальных тензокалибраторах (типа УКПА-5), определяют по формуле K = Σ(ΔC_M) / [10xΣ(ΔC_T)], где ΔС_М и ΔС_Т - соответственно разность отсчетов по лимбу тензокалибровочной машины и шкале поверяемого тензометра при прямом (обратном) ходе без учета знака.

При поверке проволочных тензометров на специальной тарировочной балочке определяют цену деления лимба реохорда измерительного моста (тензостанции) в механических напряжениях Сδ (МПа) или в относительных деформациях Сε и коэффициент тензочувствительности тензорезистора S: Сδ = δ/ΔС_СР, Сε = ε/ΔС_СР, S = S₀xC₀/Cε.

Здесь δ и ε - соответственно нормальное напряжение в МПа и относительная деформация продольных наружных волокон тарировочной балочки при ее нагружении; ΔС_СР - средняя по всем тарируемым тензорезисторам разность отсчетов по шкале тензостанции без учета знака; S_o - —коэффициент тензочувствительности, установленный на тензостанции (обычно S_o=2); C_o – цена деления шкалы тензостанции в относительных единицах деформаций (С₀=1х10^-5).

УКПА-5

Универсальный калибровочный прибор системы Аистова (УКПА-5) для поверки тензометров, клинометров, сдвигомеров и других приборов, измеряющих деформации твердых тел (тарировочная машина, модель № 5). Особенностью данной тарировочной машины является пригодность ее для поверки приборов, измеряющих линейные и угловые деформации, а также деформации при сдвиге.

Описываемая тарировочная машина (рис. 1) состоит из основания 1, на котором укреплены две призматические опоры 2 и 3, имеющие горизонтальные ребра. На эти опоры посредством балансиров 4 и 5 опираются: вилкообразный рычаг I и Т-образный рычаг II. Оба рычага расположены на одном уровне, причем Т-образный рычаг II входит в вилкообразный промежуток рычага I. В сечении а — а рычаг I подвешен к рычагу II с помощью тонкой стальной ленточки, а в сечении β — β рычаг II подвешен к серьге муфты, надетой на микрометрический винт. Вращением микрометрического винта можно создавать угловые перемещения рычагов I и II.

Балансиры 4 и 5 представляют собой сложные детали (рис. 2), имеющие на концах по два полуцилиндра с диаметральными сечениями, расположенными под углом 90° в балансире 4 и под углом 120° в балансире 5. Грани опорных призм образуют между собой на опоре 2 угол 60°, а на опоре 3 — угол 90°.

Рис 1. Универсальный калибровочный прибор системы Аистова УКПА-5

Для предохранения от перемещения балансиров вдоль ребер опорных призм установлены регулировочные винты 7 с контргайками (рис. 3), проходящие через планки 6, прикрепленные к торцам опорных подставок. Оси винтов 7 расположены на продолжении ребер опорных призм; на концах этих винтов впрессованы стальные шарики, которыми винты упираются в круглые пластинки 8, прикрепленные к торцовым поверхностям балансиров.

В сечении β — β (рис. 1) установлены две стойки 9 (рис.4), образующие с полкой 10 столик. Через отверстие в полке проходит микрометрический винт 11, имеющий на верхнем конце цилиндрическое уширение, посредством которого он опирается на столик. Шаг резьбы винта принят в 1 мм. На резьбу винта надета муфта 12, составляющая одно целое с поперечиной 13. На концах поперечины имеются подковообразные детали, свободно охватывающие стойки 9 и имеющие на своих концах регулировочные микрометрические винты 14 с контргайками.