GB/T 3408.1-2008 大坝监测仪器 应变计 第1部分：差动电阻式应变计

ICS

中华人民共和国国家标准

GB/T3408.1—××××

代替GB/T3408-1994

大坝监测仪器—应变计第1部分：差动电

阻式应变计

Instrumentfordammonitoring-strainmeterPart1:Unbondedelasticwire

resistancetypestrainmeter

（征求意见稿）

××××-××-××发布××××-××-××实施

国家质量监督检验检疫总局发布

GB/T3408.1—××××

目次

前言II

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4产品结构、规格及参数2

5技术要求3

6试验方法5

7检验规则9

8标志、使用说明书9

9包装、运输、贮存10

附录A11

A.1差动电阻式应变计电阻值与温度之间的校准曲线11

A.2校准曲线的拟合折线11

A.3差动电阻式传感器的温度计算13

附录B14

I

GB/T3408.1—××××

前言

GB/T《大坝监测仪器应变计》分为五个部分：

――第1部分：差动电阻式应变计；

――第2部分：振弦式应变计；

――第3部分：电阻式应变计；

――第4部分：电感式应变计；

――第5部分：光纤式应变计。

本部分为《大坝监测仪器应变计》的第1部分，代替原GB/T3408-1994《差动电阻式应变计》。

本部分在技术要求、试验方法等内容上与GB/T《岩土工程仪器系列型谱》、GB/T15406《岩土工

程仪器基本参数及通用技术条件》等标准有一定的相互衔接关系，并在技术内容上相互协调一致。

本部分与GB/T3408-1994相比主要变化如下：

――增加了“应变性能参数中的综合误差”、“防水密封性”、“可靠性要求”“精度校准”等内容，

以及增加了“使用说明书”的内容。

――增补了新的规格尺寸及测量范围、“检验规则”中的有关内容；在“试验方法”章节中，增补

了“参比测试条件”“一般试验大气条件”的有关内容。

――修改了“范围”、“不重复度”、“过范围限”、“耐运输颠振性能检验”中的有关规定及相关

内容。

――优化了“稳定性要求”、“规格及主要参数”、“检验规则”、“标志、包装、运输、贮存”

中的相关内容。

本部分中的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。

本部分由水利部提出。

本部分由水利部综合事业局归口。

本部分主要起草单位：

本部分参加起草单位：

本部分主要起草人：

本部分参加起草人：

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

――GB/T3408-1994。

II

GB/T3408.1—××××

大坝监测仪器应变计第1部分：差动电阻式应变计

1范围

本部分规定了差动电阻式应变计（以下简称应变计）的产品结构、规格与参数、技术要求、试验方

法、检验规则、标志与使用说明书以及包装、运输、贮存等要求。

本部分适用于埋设在混凝土建筑物及岩体内部或安装在混凝土、岩体等结构物表面的差动电阻式应变

计。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的

修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T191包装储运图示标志

GB/T5603负载传感器术语

GB/T5604负载传感器试验方法

GB/T6388运输包装收发货标志

GB/T9969.1工业产品使用说明书总则

GB/T15464仪器仪表包装通用技术条件

GB/T50279岩土工程基本术语标准

3术语和定义

GB/T5603和GB/T50279确立的以及下列术语和定义适用于本部分。

3.1

应变计strainmeter

一种能测量被测物件应变的传感器。

3.2

差动电阻式应变计unbondedelasticwireresistancetypestrainmeter

一种以一组差动变化的金属丝作为敏感元件测量应变量的应变计。

3.3

电阻比resistanceratio

Z

敏感元件中两个差动变化的金属丝电阻值Ｒ和Ｒ之比。

12

R

1

Z

R

2

3.4

自由状态电阻比freestateresistanceratio

Z0

差动电阻式传感器在与电阻比变化量相对应的输入量为零时的电阻比测值

1

GB/T3408.1—××××

3.5

0℃的计算电阻值0℃calculatedresistancevalue

R’0

对差动电阻式传感器0℃以上部分的电阻值与温度之间的校准曲线。用独立线性度方法拟合的直

线在电阻值轴上的截距，单位为Ω。

3.6

0℃以上的温度常数temperatureconstantabove0℃

K’

对差动电阻式传感器0℃以上部分的电阻与温度之间的校准曲线。用独立线性度方法拟合的直线

的斜率，单位为℃/Ω。

3.7

0℃以下的温度常数temperatureconstantunder0℃

K″

用于计算差动电阻式传感器0℃以下温度用的温度常数，单位为℃/Ω。

3.8

最小读数minimumreading

f

差动电阻式传感器在全量程内相应于输出电阻比变化0.01%时的被测量的值。

注：本条及3.9条中所指的被测量为与电阻比变化量相对应的输入量，即对应变计系指混凝土应变，钢筋计为钢筋

应力，测缝计为混凝土结构物伸缩缝的开合度(变形)，孔隙水压力计为水压力。

3.9

温度修正系数temperaturecorrectioncoefficience

b

用于修正差动电阻式传感器的电阻比测值中因温度变化所引起的系统误差，按每1℃需修正的被

测量的量计。

3.10

应变计的弹性模数elasticmodulus

Ｅg

在轴向受力情况下，应变计横断面上的应力与应变之比，单位为MPa。

P

E(1)

g2

π4dε

式中：

P——应变计所受轴向力，牛顿N；

ε——在力Ｐ作用下应变计所产生的应变量；

d——应变计有效直径，mm。

4产品结构、规格及参数

4.1产品结构

应变计由敏感元件、密封壳体及引出电缆三个主要部分组成，如图1所示。

2

GB/T3408.1—××××

4.2规格及参数

应变计的量程范围如表1所示，其主要参数应符合表1的规定。

表1主要规格及参数表

标距L，mm100150250

有效直径d（mm）6、12、16、18、20、22、25、27、32、37、40

尺寸参数

端部直径D（mm）10～50

-6

应变测拉伸（10）10005005006001200200500600

量范围-6

压缩(10)15002000200012001200200020001000

-6

最小读数f(10/0.01%)＜6＜4

性能参数

0℃时自由状态电阻比Z00.9400～1.0400

弹性模数Ｅg(MPa)300～500

温度测量范围(℃)-10～+50

5技术要求

5.1环境条件

5.1.1正常工作条件

a.应变计应能在-10℃～+50℃的环境温度下正常工作；

b.相对湿度:不大于85%；

c.应变计应能埋设在混凝土内长期正常工作。

5.1.2参比测试条件

应变计的参比性能试验应在以下大气条件下进行:

a.温度:18℃～22℃；

b.相对湿度:60%～75%;

c.大气压力:86kPa～106kPa。

3

GB/T3408.1—××××

5.1.3一般试验大气条件

当应变计不可能或无必要在参比测试条件下进行试验时，推荐采用下述大气条件:

a.温度:15℃～35℃；

b.相对湿度:不大于85%；

c.大气压力:86kPa～106kPa。

注：在每项试验期间，允许的温度变化每小时不大于1℃。

5.2外观要求

应变计的密封壳体不应有锈斑、明显划痕及凹陷损伤。端部表面应光洁，并目测同心。标距L的

允许公差为±1mm。引出电缆橡套应无损伤。

5.3对应变性能参数的要求

5.3.1最小读数f

应变计最小读数f值应符合表1中有关规定。

5.3.20℃时自由状态电阻比Z0

应变计在0℃时自由状态电阻比Ｚ0应符合表1中有关规定。

5.3.3端基线性度α

应变计的端基线性度不应超过全量程输出量的±2%。

5.3.4滞后α′

应变计的滞后不应超过全量程输出量的1.0%。

5.3.5重复性α″

应变计的重复性不应超过全量程输出量的1.0%。

5.3.6综合误差Ec

应变计的综合误差不应超过全量程输出量的2.5%。

5.4温度测量误差

应变计的温度测值经电阻比变化量修正后，其误差不应超过±0.5℃。

5.5绝缘电阻

在下列条件下应变计的绝缘电阻均应大于50MΩ：

a.在温度为0℃冰水中；

b.在温度为50℃水中。

5.6过范围限

5.6.1应变过范围限

应变计应具有承受测量范围上限值及下限值的1.2倍，且在恢复到常规测量范围后能满足第5.3.3、

5.3.4、5.3.5、5.3.6要求。

5.6.2温度过范围限

应变计应具有能承受-20℃及+55℃的温度过范围限能力。当环境条件恢复至参比测试条件后，其性

能仍应满足5.3.、5.4、5.5的要求。

5.7温度修正系数b

应变计温度修正的校准曲线(因温度变化所引起的应变测值的系统误差与温度之间关系的曲线)。其

端基线性度误差以电阻比值计算，不应超过±0.02%。

5.8电阻比变化量对电阻值的影响

在全量程范围内，应变计的电阻比变化量与电阻值之间的校准曲线，其线性度误差以电阻值进行计

算，不应超过±0.04Ω。

5.9弹性模数Ｅg

应变计的弹性模数应符合表1中的有关规定。

5.10稳定性要求

4

GB/T3408.1—××××

5.10.1高温稳定性

应变计在经受环境温度为+60℃历时48h的高温试验后,其性能应满足如下要求：

a.实测的0℃电阻值变化量不应超过±0.1Ω；

b.最小读数值的相对变化量不应超过±2%；

d.绝缘电阻仍应符合5.5的规定。

5