电测法工程应用实例
电测应变法的原理及应用
电测应变法的原理及应用1. 介绍电测应变法是一种非接触式应变测量技术，通过测量物体表面产生的电场变化来评估物体的应变状态。
本文将介绍电测应变法的原理及其在各个领域的应用。
2. 原理电测应变法基于电场对物体表面应变的敏感性。
当物体发生应变时，其表面形貌和电场分布会发生变化。
这种变化可以通过测量电容值或电势差来捕捉。
电测应变法可以通过以下步骤来实现应变的测量：1.电极安装：在待测物体的表面上安装电极，电极通常由导电性材料制成，如金属片或导电涂层。
2.电势测量：将电极与测量设备连接，通过测量电势差来确定物体表面电场变化。
这可以通过使用描点电极或传感器来实现。
3.数据处理：将测得的电势差转换为应变值。
这通常需要进行一些数学处理，如校准和线性化。
3. 应用3.1 结构工程电测应变法在结构工程中具有广泛的应用。
它可以用于监测桥梁、建筑物和其他结构的变形和变化。
通过将电极安装在结构表面，可以实时测量结构受力情况，并检测潜在的结构问题，如应变集中和疲劳破坏。
3.2 材料研究电测应变法也被广泛应用于材料研究领域。
在材料力学和材料性能测试中，电测应变法可以提供细微的变形测量，从而评估材料的强度、刚度和可靠性。
这对于开发新材料和改进现有材料的性能非常重要。
3.3 生物医学电测应变法在生物医学领域也有一些应用。
例如，它可以用于测量人体肌肉的变形和应变，对于评估运动和康复训练的效果很有帮助。
此外，电测应变法还可以用于监测人体器官的蠕动和变形，从而帮助了解器官的功能和运动方式。
3.4 汽车工程在汽车工程中，电测应变法被广泛应用于车身结构的优化和安全性评估。
通过安装电极在车身表面，可以测量不同部分的应变，从而优化设计并评估车身在碰撞等情况下的性能。
3.5 航空航天电测应变法在航空航天领域也有重要的应用。
它可以用于监测航空发动机的叶片变形和应变，从而评估叶片受力和疲劳破坏情况。
此外，电测应变法还可以用于监测飞行器和太空探测器的结构变形，对于确保飞行器的安全和可靠性非常重要。
电流的计算和测量的实例
电流的计算和测量的实例电流是电子流动的物理现象，是电能传输的重要形式。
电流的计算和测量是电工工程中的基础知识，对于电路的设计、故障排除以及电能使用的评估至关重要。
本文将通过实例介绍电流的计算和测量方法，帮助读者更好地理解和应用电流的相关概念。
一、电流的计算方法1.欧姆定律欧姆定律是描述电路中电流与电压、电阻之间关系的基本规律。
根据欧姆定律，电流（I）等于电压（U）与电阻（R）的比值，即I = U / R。
通过测量电压和电阻的数值，可以轻松计算出电流的大小。
例如，假设一个电路中的电压为12伏，电阻为3欧姆，则根据欧姆定律可以计算得到电流为4安培（I = 12伏 / 3欧姆）。
2.基尔霍夫定律基尔霍夫定律是用来描述电流在电路中分布和流动的规律。
根据基尔霍夫定律，电流在电路中的总和必须等于零。
在复杂的电路中，可以通过应用基尔霍夫定律来计算各个支路中的电流。
例如，考虑一个并联电阻的电路，总电流等于各个支路电流的代数和。
如果已知各个支路的电阻值和电势差，可以利用基尔霍夫定律计算出电流在每个支路中的分布。
二、电流的测量方法1.电流表的使用电流表是测量电路中电流的常用工具。
电流表通常分为两种类型：直流电流表和交流电流表。
根据电流表的量程选择合适的电流档位，将电流表串联到电路中，即可测量电路中的电流值。
使用电流表时，需要注意其接入电路的方式。
对于直流电流测量，电流表应该串联在电路的任意一段上；对于交流电流测量，电流表应该串联在电路的任一回路上。
注意电流表的极性，确保连接正确，以免出现测量误差。
2.电流互感器的应用在大电流测量或复杂场合中，常常采用电流互感器来测量电流。
电流互感器通过电磁感应原理，将被测电流转变为与之成正比的较小的二次电流。
利用电流互感器，可以更精确地测量高电流值，同时减小对测量电路的干扰。
电流互感器的选择要考虑被测电流的大小、频率以及对测量精度的要求。
根据实际需要选择合适的电流互感器，并结合专用的测量仪器进行测量。
高密度电法数据处理结合钻孔波速测试在土洞发育区的应用实例
第43卷第1期物探化探计算技术Vol.43No.1 2021年1月COMPUTING TECHNIQUES FOR GEOPHYSIC A L AND GEOCHEMIC A L EXPLORATION Jan.2021文章编号：1001-1749(2021)01-0104-04高密度电法数据处理结合钻孔波速测试在土洞发育区的应用实例易强，李望明，景营利，帅焕，卞兆津（湖南省地质矿产勘查开发局四一六队，株洲412003）摘要：土洞是发育在可溶岩上覆土层中的空洞，尤其是对于灰岩等可溶岩地区，分布较为广泛，易引发地面塌陷，影响工程施工，是工程建筑设施的重要隐患。
通过对高密度电法数据进行处理并抽取电测深曲线及结合钻孔波速测试，对土洞发育深度进行定量分析，能有效地对土洞进行勘查，取得了较好的效果。
关键词：高密度电法；电测深曲线；波速测试；土洞；地面塌陷中图分类号：P631.3文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1001-1749.2021.01.140引言湖南省醴陵市某陶瓷有限公司棚户区建设改造项目，地形平坦,场地较为开阔，在项目勘查过程中,发现有土洞存在，易引发地面塌陷［1］,影响工程施工。
为了进一步查明土洞的发育程度和分布范围,进行了工程地球物理勘探［—3］。
这里即是综合利用高密度电法数据处理并抽取电测深曲线4及结合钻孔波速测试［5］,对土洞发育深度进行定量分析的一应用工程实例。
1高密度电法数据中抽取电测深曲线利用高密度电法数据进行分析,从高密度电法数据中通过专业制图软件surfer中自带的切片功能，抽取电测深曲线：首先建立一个“.bln”格式的切片文件，切片文件内容为两列，第一列为测深点号,第二列为测深点的AB/2,并从小到大按序排列；其次将高密度数据网格化,将刚形成的切片文件输入，并输出.dat文件，抽取的测深数据即在输出的.dat 文件中；最后将输出的.dat文件用Grapher软件绘制电测深曲线。
电测法在大体积混凝土工程中的应用
【 文章编 号】 １ ０ ０ １ — ６ ８ ６ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ４ ７ — ０ ３
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电测弯曲应力实验报告
电测弯曲应力实验报告电测弯曲应力实验报告一、实验目的通过本次实验，了解弯曲应力的概念，掌握电测法测量材料弯曲应力的方法，熟悉电阻应变片的使用，同时探究不同载荷下的弯曲应力变化规律。
二、实验器材和材料1. 电测模量仪2. 平板弯曲装置3. 电阻应变片4. 匀强截面悬臂梁样品5. 钳子、卡尺等辅助工具三、实验原理1. 弯曲应力在悬臂梁上加一个偏斜载荷，悬臂梁就会发生形变，并且形成一个转矩，这个转矩可以使悬臂梁弯曲。
弯曲时，弯曲截面的一侧受到压应力，而另一侧受到拉应力，弯曲应力就是材料中某一点所受的横向、超出其所处截面的轴向力分量。
2. 电阻应变片电阻应变片又称应变电阻器，是一种基于金属电阻的变形量测量装置。
当电流通过电阻应变片时，金属电阻发生变化，通过电阻测量电路转换为输出的电压信号，这个电压信号与金属电阻的变化成正比。
电阻应变片可以用来测量材料中的应变变化量。
3. 电测法测量弯曲应力利用电阻应变片，可以将材料中的弯曲形变量转化为电阻值变化信号，进而用电阻检测电路将其转换为电压信号。
通过电流、电压和几何参数的关系，可以计算出样品的弯曲应力。
四、实验步骤1. 安装样品将样品安装在平板弯曲装置上，注意悬臂梁的固定端应放置在装置固定架上。
2. 调整电测模量仪接上电源，根据仪器说明书调整仪器，使其能够正常工作，并调整测量范围。
3. 安装电阻应变片将电阻应变片按照说明书装配，并用胶水固定在样品的下表面。
4. 进行载荷实验用载荷装置施加不同的偏斜载荷，记录电测模量仪的读数，并记录电压计量器的读数。
5. 数据处理根据仪器说明书，用实验数据计算弯曲应力的数值，并绘制出不同载荷下的弯曲应力-载荷曲线。
五、实验结果利用电测法测量到的悬臂梁的弯曲应力-载荷曲线如下图所示：六、实验讨论和结论通过电测法测量弯曲应力可以得到样品在不同偏斜载荷下的弯曲应力-载荷曲线，通过观察、分析，可以得出以下结论：1. 随着偏斜载荷的增加，样品弯曲应力的数值也逐渐增大，符合弯曲时弯曲截面的一侧受到压应力，而另一侧受到拉应力的规律。
常用的电法勘探技术的原理及其应用举例
摘 要 ： 文介 绍 了我 国电法勘探的发展概况 ， 目举例说 明 了其在实际中的应用效果。 关键词 ： 电法勘探 岩土体 电阻率测试技术 三堆直流 电法 高密度 电法 中 图分 类 号 ： Ｄ Ｔ ８ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ ０ ０ （ ） ０ －０ １ ７ — ９ Ｘ ２ １ ） ７ ａ一 ０ ０ １ ７ 电法 勘 探 是 根 据 岩 石 和 矿石 电学 的性 ２岩土体 电阻率测试技术 质 来寻 找 矿 藏 和 研 究地 质 构 造 的 一 种 地球 现 有 多 种 方 法 可 以 对岩 土体 电 阻率 进 物 理 勘 探 方 ， 要 是 通 过 过 仪 器 观 测 人 工 行 测试 。 较 常 用 的 是 直 流 电测 深 中 的 温 主 比 下 的 、 然 的 电场 或 交 变 电 磁 场 等 手 段 来 勘 纳 装 置 ， 面 主 要 介 绍 其 在 岩 土 体 电 阻 率 天 根 探矿 脉 ， 目前 ， 已经 成 为 寻 找矿 产 、 田 、 测 试 中 的 具 体 应 用 。 据 试 验 研 究 和 工 程 它 煤 该 准 油 气 藏 和 地 下 水 的 有 效 方 法 ， 年 来 其 应 实测 结 果 可 知 ， 法具 有 快 速 、 确地 测 定 近 并 用领 域 又 逐 渐扩 展 到 地 质 工程 、 程 勘 查 、 岩 土体 电 阻 率 ， 对 不 同岩 性 层 划分 做 出 工
４高密度 电法
高 密 度 电法 在 观 测 中设 置 了 高 密度 的 环境 监 测 等 各个 领 域 ， 国 民经 济 建设 、 与 人 客 观 解 释 的 优 点 。 实 施 原理 ： 由于 温 纳 装 置是 等 比装 置 ， 观 测 点 ， 一 种 阵 列 勘 探 方 法 。 外 测 量 是 野 民 社会 生活 的关 系越 来 越 密 切 。 且 ＭＮ／ ＝１ ３ 所 以 视 电 阻率 Ｐ 与 电位 时 ， 全部 电极 置 于剖 面 上 ， ＡＢ ／ ， 将 然后 利 用 程控 １我国 电法勘探 的发展 差 △Ｕ及 电 流 强 度 Ｉ 的关 系 式 为 ： ＝ 电极 转 换 开 关和 微 机 工 程 电测 仪 实 现不 同 ｐ。 ｋＡ 电极 距 及 电极 排 列 方 式数 据 的 快 速 自动 采 从２ 世 纪 ５ 年 代 初 期 到 中期 是 我 国 电 ０ Ｏ Ｕ ＡＭ ／Ｉ 现场 观 测 施 工 方法 ： 供 电极 距 逐 渐 集 。 后 使 用 微 机 对数 据 进 行 处理 ， 出关 ＡＢ 而 得 法勘 探 技 术 的建 立 时 期 ， 自然 电场 法 ， 电阻 率 剖 面 法 和 电测 深 法 在 这 一 时 期 得 到 了完 加 大 ， 以增 加 勘 探 深 度 ， 以 测 得 不 同 电极 于 地 电断 面 分 布 的 各 种 物 理 解 释 的 结 果 。 可 善和 发 展 。 在一 些 矿 产 资 源勘 查 中 ， 自然 电 距 下 的 视 电 阻 率 。 取 处 理 与 解 释 采 用 现 高 密 度 电阻率 勘 探技 术 的运 用 与发 展 ， 使 采 高 快 场 法 很 快 成 为勘 查 浅 埋 良导 矿 的 经济 而 有 场 作 图 的 方 式 ， 速 测 定 电 阻率 及 划 分 岩 电法 勘 探 的 智 能 化 程 度 大 大 提 高 。 密 度 以ＭＮ 为横 坐标 ， 算ＭＮ／Ｐ ， 计 。并 电阻 率 法相 对 于 传 统 的 电 阻率 法具 有 自动 效 的手 段 ， 测深 法 也 成 为 煤 田 等 资 源 勘 性 层位 。 电 查 泛 种 效 的 重 要 方 法 ， 种 相 关 装 置也 得 到 了广 各 的试 验 ， 合 剖 面 装 置 已 经成 为 确 定 各 联 电性 体地 面投 影 位 置 和 产 状要 素 等 最 有 的一 种 手 段 。 ２ 世 纪 ５ 年 代 中期 至 ６ 年代 中期 是 我 Ｏ Ｏ ０ 国 电法 勘 探技 术 的 全 面 发展 阶 段 。 角法 、 倾 振 幅 相 位法 、 分 量振 幅 法 ， 虚 小功 率 瞬 变 脉 冲 电磁 法或 称 过 渡 场 法 ， 地 电流 法 、 发 大 激 极 化 法 等技 术 方 法 及 其 相应 仪 器在 这 一 时 期 受 到 广 泛 的重 视 。 ２ 世 纪６ 年 代 中期 到 ７ 年 代 是 电法 勘 Ｏ ０ ０ 探 技 术 的提 高 和 发 展时 期 。 理论 、 术 和 在 技 应 用 领 域 等 方 面 激 电 法 、 电法 和 各 种 电 充 阻率 法 等 方 法 都 有 较 大 提 高 和 发 展 ， 且 并 引进 了 电偶 源 和 磁 偶 源 频 率 测 深 、 地 电 大 磁 测深 、 频 大地 电磁 测 深 、 低 频 和 地 质 音 甚 雷达等方法和相应仪器。 ２ 世纪 ８ 年 代至 今 是 电法 勘 探 技 术再 Ｏ ０ 提 高 、 发 展 并 已臻 成 熟 的 时 期 。 国金 属 再 我
论各类电法在测定地下水方面的应用
论各类电法在测定地下水方面的应用[摘要]随着地球物理方法的不断进步和完善，它所使用的范围也越来越广。
特别是电法勘探，在工程、水文、环境方面应用得越来越多。
本文就电法勘探在水文方面的应用进行了综合的阐述和分析，以期它能更好的在测定地下水方面发挥自己的作用。
[关键词]电法勘探、测定地下水流速流向、充电法，自然电场法，激发极化法中图分类号：g4 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）12-0018-02一、电测深法寻找松散沉积层孔隙水在松散沉积物孔隙较大，连通性好，具有较强的透水性能，可构成良好的孔隙含水层。
图1为某山前冲洪积扇上电测深综合剖面图。
图1a为ab/2=100m 的对称四极视电阻率ρs剖面曲线，图中1～7号点视电阻率ρs值大于100ω.m，为冲洪积扇上、中部的反映；12～18号点视电阻率表现为明显的低阻特征（10～20ω.m），为扇缘潜水溢出带部位。
18号点以后剖面进入平原地带，视电阻率值又升高到20ω.m以上.图1b为等视电阻率断面图，1～7号点位高阻带，等值线密集，这是冲洪积扇的上中部.表层是干燥的砂砾石。
7～12号点，等值线逐渐变稀，反映为潜水溢出带.12号点以后，视电阻率在40ω.m以下，表层低至5ω.m，为冲洪积平原部位（图1）。
二、充电法测定地下水流速和流向首先把食盐（或其他电解质）作为指示剂投入井中，盐被地下水溶解后便形成一良导的并随地下水移动的盐水体。
其次，对良导盐水体充电，见图2。
具体工作方法如下：1、一待测井口为中心，布置夹角为45°的辐射状测线；2、将充电电极a置于井中含水层中部，另一供电电极b打在离井口尽量远处，以大于a电极设置深度的10～20倍为宜；3、固定的测量电极n，置于推测的地下水逆流方向上，距井口距离大致等于两倍含水层的深度。
充电时，测量电极m逐次在各方位的辐射半径上移动，寻找与n电极的等位点，量取各等位点至井孔中心的距离，并作记录；4、在投盐前，测量一次正常等位线。
激电测深法在勘探采空区中的应用和分析
100矿产资源M ineral resources激电测深法在勘探采空区中的应用和分析徐 刚安徽省地质矿产勘查局３２２地质队，安徽 马鞍山 ２４３０００摘 要：激电测深法是一种快速有效、经济无损探查地下采空区的一种地球物理勘探方法，主要通过人工地下直流电场激发，以电测深装置形式，接收、研究地下横、纵向激发极化效应变化的来划分地层和圈定地下采空区位置范围。
本文根据工程实例对该方法的技术原理及后期的数据处理推断解释进行研究，分析激电测深在马鞍山市和睦山充填站区探查地下采空区范围的应用，为地下采空区处理和周边边坡的稳定性分析提供科学的依据。
关键词：激电测深法；视电阻率；视极化率；采空区中图分类号：Ｐ６３１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０２－０１００－３Application and Analysis of IP Sounding Method in Exploration of Mined out AreasXU Gang３２２ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅａｍ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ，Ｍａ＇ａｎｓｈａｎ ２４３０００ ， ＣｈｉｎａAbstract: Ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａ ｆａｓｔ， ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ， ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ ｎｏｎ－ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｇｏａｆ ａｒｅａｓ． Ｉｔ ｍａｉｎｌｙ ｕｓｅｓ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ＤＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄｓ ｔｏ ｅｘｃｉｔｅ， ａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ， ｒｅｃｅｉｖｅｓ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｔｏ ｄｉｖｉｄｅ ｔｈｅ ｓｔｒａｔａ ａｎｄ ｄｅｌｉｎｅａｔｅ ｔｈｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｇｏａｆ ａｒｅａｓ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｎｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅｓ， ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｉｎ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｇｏａｆ ｒａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｍｕｓｈａｎ ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ａｒｅａ ｏｆ Ｍａ＇ａｎｓｈａｎ Ｃｉｔｙ， ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｇｏａｆ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｓｌｏｐｅｓ．Keywords: Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； Ａｐｐａｒｅｎｔ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ； Ａｐｐａｒｅｎｔ ｐｏｌａｒｉｚａｂｉｌｉｔｙ； Ｇｏａｆ收稿日期：２０２３－１１作者简介：徐刚，男，生于１９９０年，汉族，安徽安庆人，本科，工程师，研究方向：地球物理勘查。
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1.5 应变读数与载荷的关系
由应变计串并联时的关系，可以导出
ds
AB BC
1 6
6 j1
1j
2
3j
1 6
6 j1
2j
2
4j
1 6ຫໍສະໝຸດ 6 j11j
2
3j
1
6
6 4Pj
j1 D2E
由于是现场跟踪测量，采用电测法。对于弹性支撑缆车，用位移传感器测 量支撑弹簧的变位来换算轮压；而对于刚支缆车，需要设计专用载荷传感器 来测量轴承座与车架间的压力，然后由轮部的平衡条件换算轮压。自重轮压 在起点单独测量，处理时与动态轮压叠加。轮压检测原理方块图如图1-3所示。
图1-3 轮压检测原理方块图
最大应变输出1000微应变。这里没有考虑应变计串并联引起的桥臂电阻值变 化和长导线影响。实际的桥臂阻值应为330欧姆，导线长度为100米。这些因 素的影响将减小应变读数，实际灵敏度应比计算结果大，需要通过标定实验 确定。
实验表明，传感器具有很好的线性，使用实际要采用的仪器系统和长导线， 标定出的灵敏度为
¼周 ¾周 (a)测点应变波
¼周 ¾周 (b)接触电阻变化
为了简化，在推导轮压换算公式时，作了如下基本假定： 1.2.1 轮与轴、轮与轨以及轴承与挡板之间均为理想光滑面接触； 1.2.2 因缆车运行速度缓慢，轨道起伏曲率很小，惯性力可忽略不计。
3
1.3 载荷传感器设计
设计在刚支缆车轴承座凹腔内安装的多弹性元件在荷传感器，它由6只圆 柱形元件和一块基板构成，传感器的安装不应影响缆车的安全和正常作业， 见图1-4。
2.1 概述
“V型拌粉机”是某电池厂自行设计的拌粉机械，其结构如图1所示。设 备在连续运行七个月后，在主动端轴筒与外壳连接前、后加劲肋焊缝处出 现裂纹，破坏显然是由疲劳引起的，但疲劳破坏的原因是壳体本身设计强 度不足，还是因腐蚀减小了壳体壁厚所致，需要进行实验研究。由于要进 行现场试验，采用电测法。
应变计的布置及桥路如图1-5所示，采用串并联线路。
1-4
1-5
4
1.4 传感器材料
基板材料：Q235 弹性元件材料：40Cr
弹性模量：206GPa； 泊松比：0.3； 比例极限：650MPa； 设计传感器量程：8T；考虑仅有3只弹性元件受力的最坏情况，弹性元件 量程为 2.67T，按过载率100%，设计元件直径：D=10.50±0.02mm； 热处理：850℃油淬，370 ℃盐炉回火。 应变计类型：胶基箔式，阻值：110欧姆。粘接剂：热固化JSF-2酚醛类胶
引出线、短接线用屏蔽线。
绝缘电阻：环间大于500兆欧，环与机体间大于500兆欧。
2.3.2 噪声测定
用补偿块上的应变计构成 半桥，记录各组通道（每组 3个通道）的接触电阻变化。
图2-6 集流器噪声测量
14
2.3 应变曲线的分析
试验时在图2-1所示的壳体起始位置调节仪器平衡，开机时记录曲线。 曲线分析时，测量壳体旋转到1/4和3/4周期位置的应变波高，计算时 从中扣除集流器在相应位置的噪声波高，以此作为测点的实际应变波高。
例1 内河码头缆车轮压检测及统计分析
1.1 概述
在我国《港工载荷规范》修订工作中，需要对港口现有港工机械的载 荷分布进行跟踪监测和统计分析，以便对港口基础设施的载荷设计做出 科学规定。
缆车是我国内河港口斜坡式客货码头常用的装卸与交通机械，它通过 钢缆由卷扬机带动，在斜坡轨道上升将作业，见图1-1。
重庆朝天门客货码头
1 23 4
7 65
图2-2 测正应力
1 23 4
7 65
图2-3 测剪应力
12
2.2.2 测量分析及仪器系统
应变计
半桥
集流器
Y6D-3A型动态应变仪
SC16A光线示波器
计算机计算应力与疲劳校核
数据输入
手 工 分 析 应变波高
图2-4 测量分析方框图
13
2.3 集流器的构造与性能
2.3.1 构造
入出料口
裂纹
V型旋转壳
搅拌轴
主动端
图2-1拌粉机结构及裂纹位置
11
2.2 实验方案
2.2.1 应变计布置
由于测量对象为旋转件，且情况特殊，需要根据设备实际情况自制集流器。 本实验为强度校核性实验，测点选在危险区，即加劲肋前缘焊缝焊趾处，通过布 置分别垂直和平行于焊缝方向的梯度应变计，通过二次曲线拟合与外推插值计算测 定焊趾处正应变，确定两个方向的正应力（图2-2）；在靠近焊趾处沿与焊缝成 ±45°方向布置应变计近似测定剪应力（图2-3）。使用补偿块补偿，502粘接剂。 每次实验针对同一工况（实际装粉重量）。实验对未投入使用的设备进行。
k 147(N/ )
图1-5 使用过的载 荷传感器实物
7
1.7 缆车轮压及不均匀系数统计分析结果
经检验，不均匀系数不拒绝正态分布，轮压不拒绝极值Ⅰ型分布。统计 结果如表1-1至1-4所示。本结果为《规范》中对缆车载荷的规定提供了科 学依据。
1-1
8
1-2
9
1-3 1-4
10
实例二 V形拌粉机疲劳裂因分析及其加固
总长度：
L=142.5mm
绝缘筒外经： D=298mm
绝缘筒内经： d=260mm
环外经：
D’=286mm
环皮宽度： b=3.5mm
环皮厚度： t=0.3mm
环间距： 拉线长度：
a=3.5mm l=800mm
图2-5 自制 拉线式集流器的构造图
通道数：
18（可同时进行6点测量，与应变仪通道数对应）
材料：绝缘筒用聚氯乙烯塑料板材粘合后进行加工；环、拉线用BQe2 铜箔带；
2(1 ) 3ED2 P
（1-1）
这是一种线性关系。其中
6
P Pj j1
为各弹性元件所受压力之合力。
6
1.6 传感器灵敏度
由（1）式，传感器的理论灵敏度
k P 3ED2 33.14 206103 10.52 82.3(N/ )
ds 2(1 )
2(1 0.3)
图1-1 内河码头
1
缆车的种类繁多，按轮数分，有4轮、6轮、8轮，最多有18轮。按支撑形 式分，有弹性支撑、刚性支撑。见图1-2。轨基的形式有架空梁式（图1-1） 和斜坡式（图1-2）。抽样检测工作必须囊括典型缆车类型和轨基。
弹支十八轮车
弹支四轮车
刚支四轮车
图1-2 缆车类型
2
1.2 轮压测量方案