液气耦合式结构竖向位移测量系统精度及误差分析

为实现桥梁挠度等结构竖向位移的精确、快速测量,研发了一种基于液气耦合连通管的结构竖向位移测量系统,以液体为水的系统为例,对其测量精度及误差的参数影响性进行理论分析。理论分析表明:系统理论测量精度可达0.01mm;当水的温度在0～60℃变化时,其密度变化使位移测量值与实际值产生偏差,最大相对误差为1.678%;密闭气体的温度变化与其导致的位移测量误差之间呈非线性关系,位移测量误差随温差增加而增大,随密闭气体体积的增大而增大,随基准温度升高而减小;在我国范围内,纬度变化引起的系统测量最大相对误差为0.094%;当海拔高度在1 000m范围内,由海拔变化引起的系统测量最大相对误差为0.031 4%。试验和某千米级悬索桥工程应用实例表明:在短期测试时该系统具有0.1mm级的精度,可连续实时测量且操作便捷。