應(yīng)變類(lèi)傳感器常用于大壩、橋隧、大樓等建筑物的安全監(jiān)測(cè)與檢測(cè)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(cè)是檢查其健康狀態(tài)的良好工具和最優(yōu)方案，通過(guò)監(jiān)測(cè)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(guó)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(lái)越大。應(yīng)變傳感器以其使用便利、數(shù)據(jù)測(cè)試精度高及測(cè)試的高效性，被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、基樁檢測(cè)等領(lǐng)域。如BDI 76.2mm和50.8mm標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)傳感器及PDI的基樁檢測(cè)類(lèi)應(yīng)變傳感器，在國(guó)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(guó)內(nèi)應(yīng)變、位移類(lèi)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(guò)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(jiǎn)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(lèi)應(yīng)變傳感器

• 高應(yīng)變測(cè)試專(zhuān)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(cè)量精度的LVDT，來(lái)標(biāo)定應(yīng)變傳感器。同時(shí)ASTCS標(biāo)定軟件操作十分簡(jiǎn)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(guó)國(guó)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(cè)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(kāi)關(guān)及平臺(tái)基座組成。

圖4 高精度電控平臺(tái)簡(jiǎn)示圖

測(cè)試過(guò)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(cè)量實(shí)時(shí)位移，并自動(dòng)平均實(shí)測(cè)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(jiǎn)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(cè)試過(guò)程進(jìn)行電腦控制，無(wú)需進(jìn)行過(guò)多的人為操作與干預(yù)，以避免人工校準(zhǔn)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。標(biāo)定校準(zhǔn)過(guò)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(guó)國(guó)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(cè)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(jiǎn)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