由于土木工程檢測涉及內容多,檢測儀器也是多種多樣,隨著現代科學技術的迅猛發(fā)展及生產水平的提高,各種檢測技術在土木工程領域的應用也越來越廣泛,檢測技術水平的高低也逐漸成為衡量國家科技現代化程度及水平的重要標志之一,土木工程檢測技術的作用主要體現在4個方面:(1)工程材料及現場試驗性能參數的測量及分析;(2)反映土木工程信息變化的各種參數的測定;(3)工程檢測參數的自動化反饋;(4)土木工程現場的實時檢測及監(jiān)控。
用于土木工程檢測或測試的儀器主要性能指標有精確度、穩(wěn)定性、測量范圍(量程)、分辨率和傳速特性等。這些指標關系到工程檢測儀器的選擇及工程質量檢測的好壞。
1.儀器檢測的精度和誤差
精度是指檢測系統(tǒng)檢測到的工程指標與被測量的真實值之間的接近程度,而誤差則是兩個數值之間的背離程度。通常,工程檢測儀器系統(tǒng)的精度越高,其誤差超低,反之,精度越低,則誤差越大。在實際的工程檢測中,常用系統(tǒng)相對誤差和引用誤差的大小來表示其精度的高低.
絕對誤差越小,則說明測量結果越接近被測量的真值。實際上,真值是難于確切測量的,因此,常用更高精度的儀器測得的值凰代替真值(叫約定真值)。在使用引用誤差表示檢測儀器的精度時,,應盡量避免儀器在靠近測量下限的1乃量程內工作,以免產生較大的相對誤差。
相對誤差可用來比較同一儀器不同測量結果的準確程度,但不能用來衡量不同儀表的質量好壞,或不能用來衡量同一儀表在不同量程時的質量。因為對同一儀表在整個量程內,其相對誤差是一個變值,隨著被測量量程的減少,相對誤差是增大的,則精度隨之降低。當被測量值接近到量程起始零點時,相對誤差趨于無限大。實際中,常以引用誤差來區(qū)分儀表的精度等級??蓇J茹令而她銜置測量精度。
2.穩(wěn)定性
儀器示值的穩(wěn)定性有兩種指標,一是時間上穩(wěn)定性,以穩(wěn)定度表示;二是儀器外部環(huán)境和工作條件變化所引起的示值不穩(wěn)定性,以各種影響系數表示。
(1) 穩(wěn)定性,它是由于儀器中隨機性變動、周期性變動、漂移等引起的示值變化,一般用精密度的數值和時間長短同時表示。
(2) 環(huán)境影響,是指儀器工作場所的環(huán)境條件,諸如室潟、女氣樂、振動等外部狀杰以及電源電壓、頻率和腐蝕氣體等因素對儀器精度的影響,統(tǒng)稱環(huán)境影響,用影響系數表示。
3.測量范圍(量程)
系統(tǒng)在正常工作時所能測量的最大量值范圍,稱為測量范圍,或稱量程。在動態(tài)測量時,通需同時考慮儀器的工作頻率范圍.
4.分辨率
分辨率是指系統(tǒng)可能檢測到的被測量的最小變化值,也叫靈敏閾。若某一位移測試系統(tǒng)的分辨率是0.5p.m,則當被測的位移小于0.5弘m時,該位移測試系統(tǒng)將沒有反應。通常要求測定儀器在零點和90%滿量程點的分辨率,一般來說,分辨率的數值越小越好。
5.傳遞特性
傳遞特性是表示測量系統(tǒng)輸入與輸出對應關系的性能。了解測量系統(tǒng)的傳遞特性對于提高測量的精確性和正確選用系統(tǒng)或校準系統(tǒng)特性是十分重要的。
對不隨時間變化(或變化很慢而可以忽略)的量的測量叫靜態(tài)測量,對隨時間而變化的量的測量叫做動態(tài)測量。與此相應,測試系統(tǒng)的傳遞特性分為靜態(tài)傳遞特性和動態(tài)傳遞特性。描述測試系統(tǒng)靜態(tài)測量時輸入輸出函數關系的方程、圖形、參數稱為測試系統(tǒng)的靜態(tài)傳遞特性。描述測試系統(tǒng)動態(tài)測量時的輸人輸出函數關系的方程、圖形、參數稱為測試系統(tǒng)的動態(tài)傳通特性。作為靜態(tài)測量的系統(tǒng),可以不考慮動態(tài)傳遞特性;而作為動態(tài)測量的系統(tǒng),則既要考慮動態(tài)傳遞特性,又要考慮靜態(tài)傳遞特性;因為測試系統(tǒng)的精度很大程度上與其靜態(tài)傳遞特性有關。