应变式传感器主要基于应变效应,当桩身受到外力作用发生变形时,粘贴在桩体表面的应变片也随之变形,其电阻值发生变化。通过惠斯通电桥等电路将电阻变化转换为电压或电流信号,从而可以测量桩身的应变情况。常见的有箔式应变片传感器和半导体应变片传感器。箔式应变片精度较高、稳定性好,而半导体应变片灵敏度高,但受温度影响较大。
在打桩过程中,应变式传感器可以安装在桩身的不同部位,用于监测桩身的轴向力分布。通过分析桩身不同深度处的应变,能够计算出桩身的轴力传递规律。例如,在大型桥梁桩基础施工中,它可以帮助工程师了解桩身在打入过程中各个部位所承受的轴向压力,判断桩身是否出现局部受压过大的情况,从而优化打桩工艺,避免桩身因局部受力过大而损坏。同时,应变式传感器还能用于检测桩身的完整性,若桩身存在裂缝等缺陷,在打桩过程中,缺陷部位的应变会出现异常变化,通过监测这种变化可以对桩身质量进行初步评估。 电感式位移传感器是根据电磁感应原理,当衔铁移动时,线圈的电感发生变化,从而测量位移。称重传感器应用
称重传感器的应用优势
应用优势高精度测量:现代称重传感器能够提供很高的测量精度,满足不同行业对重量测量的要求,从商业交易中的精确称重到工业生产中的精密配料。多样化的量程范围:可以根据实际应用场景,选择不同量程的称重传感器,无论是测量微小的电子元器件重量,还是大型货车满载货物的重量,都有合适的传感器可供选择。与自动化系统集成方便:能够输出模拟信号(如电压、电流)或数字信号,容易与自动化控制系统、数据采集系统集成,实现自动化称重、记录和控制。 称重传感器应用电容式传感器在化工、食品、制药等行业广泛应用,满足自动化生产需求。
位移传感器有多种类型,如电感式位移传感器、电容式位移传感器和激光位移传感器等。电感式位移传感器是根据电磁感应原理,当衔铁移动时,线圈的电感发生变化来测量位移;电容式位移传感器利用电容极板间距离变化引起电容值改变来测量位移;激光位移传感器则是通过激光的反射时间或相位变化来测量位移。运用场景:在打桩过程中,位移传感器可用于测量桩身的入土深度。例如,激光位移传感器安装在打桩设备的某个固定位置,通过测量其与桩顶之间的距离变化来确定桩身的入土深度。这对于控制打桩深度、确保桩基础达到设计要求的持力层深度非常重要。在一些需要精确控制桩长的工程中,位移传感器可以实时提供桩身入土深度数据,当达到设计深度时,施工人员可以及时停止打桩操作,避免过度打桩或打桩深度不足的情况。同时,位移传感器还可以与其他传感器(如加速度传感器)结合,分析桩身的位移 - 振动特性,进一步研究桩土相互作用关系。
水平位移监测:位移传感器可用于监测桩身在打桩过程中的水平位移情况。例如,在软土地基打桩时,由于土壤的侧向抵抗力较弱,桩身可能会在打桩过程中产生水平方向的偏移。通过在桩身侧面安装电感式或电容式位移传感器,当桩身发生水平位移时,传感器可以实时检测到位移量的变化。这些数据可以帮助施工人员判断桩身是否发生偏斜,以及偏斜的程度是否在允许范围内。如果水平位移超过规定值,施工人员可以及时调整打桩的方向和力度,确保桩身能够按照设计要求垂直打入地基。竖向位移监测:除了入土深度测量外,在一些特殊情况下,如在既有建筑物附近打桩或者在复杂地质条件下打桩,还需要监测桩身的竖向位移。当桩身受到周围土壤的挤压或者地下水位变化等因素影响时,可能会出现竖向位移。利用高精度的激光位移传感器或者安装在桩身内部的应变式位移传感器,可以实时监测桩身的竖向位移情况。这对于评估打桩对周围环境的影响以及桩身自身的稳定性具有重要意义。光电式速度传感器利用光电效应,通过检测物体遮挡光线的频率来测量速度。
MEMS(微机电系统)倾斜传感器原理:MEMS 倾斜传感器是基于微机电系统技术,利用微加速度计来测量重力加速度在不同方向上的分量,进而计算出倾斜角度。在 MEMS 芯片内部,有微小的质量块和检测电容等结构,当传感器倾斜时,质量块在重力作用下产生位移,导致电容变化,通过检测电容变化就可以得到倾斜角度的信息。特点:MEMS 倾斜传感器具有体积小、重量轻、功耗低、精度高的优点。它可以方便地集成到各种电子设备中,而且由于采用了集成电路制造工艺,其一致性和可靠性都比较高。不过,它对静电、磁场等外界干扰比较敏感,在一些强电磁干扰的环境下可能需要采取额外的防护措施。应用场景:在现代电子设备中得到广泛应用。如在智能手机中,用于实现屏幕自动旋转功能,通过检测手机的倾斜角度来调整屏幕显示方向。在汽车的电子稳定程序(ESP)系统中,MEMS 倾斜传感器可以实时监测车身的倾斜状态,为车辆的安全行驶提供数据支持。在无人机中,用于检测无人机的飞行姿态,确保无人机能够稳定飞行。“气体摆” 式是依据气体在密闭容器内的流动和压力变化来检测倾角。称重传感器应用
压力传感器在环境监测中用于测量气象参数,如大气压力和风压等。称重传感器应用
轴销传感器是一种特殊的测力传感器,
结构特点整体圆轴结构:轴销传感器的弹性元件是一根承受剪力作用的整体空心截面圆轴,结构紧凑,几何外形简单,容易加工出很高的尺寸和形位精度
良好的力学性能:空心截面使其具有很强的抗扭转、抗弯曲能力,并且轴销中性轴处的应力大。当空心截面轴销承受垂直和水平弯曲时,弯矩为零的截面在同一截面
便于保护与密封:设计较大容量的轴销传感器时,中心孔较大,应变计可以嵌在孔内,能够得到很好的保护,还可以实施抽真空充惰性气体密封工艺
易于组装:与相关承力部件组装容易,使用方便,可根据不同用途,方便地安装在两金属结构联接处的挂钩、索具卸扣、动滑轮(组)、定滑轮(组)等位置,既能起到替代原有轴的功能,又起到称重测力传感器的作用,从而使整个称重测力操控系统的机械部件高效简化
称重传感器应用