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)變傳感器對建筑物進行安全監(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)可以及時掌握建筑物的受力狀態(tài)，對于建筑物的安全運行具有重要意義。

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

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

ASTCS應(yīng)變傳感器自標定裝置適用范圍：

• 76.2mm和50.8mm標準類應(yīng)變傳感器

• 高應(yīng)變測試專用應(yīng)變傳感器

一、ASTCS自標定裝置的基本工作原理

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

圖3 ASTCS應(yīng)變傳感器標定裝置及自標定軟件

二、ASTCS自標定裝置的優(yōu)點

• 高精度電控平臺，確保測試精度

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

圖4 高精度電控平臺簡示圖

測試過程中，利用精密的步進式馬達進行驅(qū)動，每步可移動1.25μm的位移，一對高精度LVDT位移傳感器測量實時位移，并自動平均實測值。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、靜導(dǎo)軌間的摩擦力小，可有效防止低速爬行和高速跳動的現(xiàn)象，大幅度地提高電控平臺的導(dǎo)向精度和運行精度。

圖5 高精度電控平臺實物圖

• ASTCS全自動標定控制軟件與報告輸出軟件

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

• 完整的溯源套件與系統(tǒng)

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

圖8 NIST標定朔源套件