CN112683226A - 一种转角高精度动态测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转角高精度动态测试方法及装置，属于土木工程测量技术领域。本发明方法连接转角测点和固定平面，将未知转角信息转换为对应的竖向位移和对应的应变信息，利用成熟的应变测试技术，高精度动态读取应变信息，再以此反算测点截面相对于固定平面的转角。针对桥梁梁端转角测试领域，设计制作梁端转角测试装置，并通过室内试验验证基于应变感知进行梁端转角测试的可行性。本发明克服了传统测试方法存在的不足，具有测量分辨率高、成本低、灵敏度高、输入的转角信号与输出的应变信号具有稳定线性关系等优点，本方法适用于微小转角的精确测试，在梁端转角测试领域具有显著优势。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种转角高精度动态测试方法，属于土木工程测量技术领域。
背景技术
转角测试作为一种检测方式，在桥梁架设、铁路铺设、土木工程、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域是不可缺少的重要测量手段。目前大多数转角测试仪都是通过对重力摆锤行为引起的响应进行测量来获取转角信息，根据摆锤类型的不同转角测试仪可分为固体摆、液体摆和气体摆三种，其响应测试手段包括电阻、电容、磁、光纤或光学等。部分商用转角测试仪的规格参数如表1，可以看出转角测试仪分辨率普遍偏低，少数分辨率高的情况均以较低采样频率为前提，其动态测试精度难以保证。这类利用惯性原理进行转角测量的方法，需具有较强的抗振动或抗冲击能力来对抗在大冲击或高过载时产生的惯性力。
表1商用转角测试仪参数
本发明提出一种转角测试方法，并设计制作转角测试装置，该测试装置连接转角测点和参考面，将转角信息依次转换为位移和应变信息，高精度感知动态应变数据，再以此反算转角测点截面相对于参考面的转角。本发明设计制作的装置适用于桥梁梁端转角等微小转角测试领域，其量程相对较小，灵敏度较高。本发明可以通过增大弹性梁长度、增大应变片中心到弹性梁端部距离、减小弹性梁高度、减小上盖板有效长度等措施提升其测量程范围，但同时会减小灵敏度。
发明内容
本发明将未知转角信息依次转换为对应的位移和对应的应变信息，利用应变动态测试系统，高精度动态感知未知应变信息，反算转角测点的转角具体值并可以得到转角的时程曲线。
本发明一种转角高精度动态测试方法，利用转角测试装置获取转角测点的未知转角信息；将所得未知转角信息依次转换为对应的位移和对应的应变信息，利用动态测试系统，感知对应的应变信息，反算转角测点的转动角度；其包括下述步骤：
步骤一：将未知转角信息转换为对应的位移信息
确定转角测点，通过倒T形结构连接转角测点，倒T形结构分为竖杆与底板，竖杆一端与转角测点刚性连接，另一端与底板中点刚性连接，底板随转角测点发生角度变化；底板有效长度为d，定义转角测点未知转角值为θ，倒T形结构底板旋转角度也为θ，底板两端相对于静止参考面的竖向位移分别Δw1、Δw2，即实现测点未知转角到对应竖向位移的转换；测点转角与底板两端竖向位移满足式(1)关系，可以看出对应的竖向位移与未知转角呈线性关系；
Δw1+Δw2＝dtanθ＝dθ (1)
将倒T形块设置为刚性体，明显地其底板有效长度d越大，同样转角θ产生的位移越大，有利于放大测量值，有效减小测量误差；
步骤二：将位移信息转换为对应的应变信息
充分利用应变片在相对位移测试方面的高精度优势，对上述微小位移进行准确测试；弹性梁为抗弯刚度较小的横梁，其一端与底板端部固结，另一端与参考面固结，为两端固结的超静定结构，底板两端分别与两个相同弹性梁固结；当底板一端的竖向位移Δw1传递到弹性梁上，即给弹性梁施加一支座位移，此时导致的弹性梁弯矩如式(2)：
式(2)中EI表示弹性梁的抗弯刚度，为已知量；l表示弹性横梁长度，为已知量；x表示应变测点离弹性梁一端的直线距离；
可以看出弹性梁端部弯矩值最大，在该弹性梁两端布设两应变测点，取二者平均值以减小不确定误差，将未知位移信息转换为对应的应变信息；假定各应变测点中心离最近的弹性梁端部距离为Δl，构建两应变测点的应变ε1、ε2与位移Δw1之间关系如下：
式中：ε1表示应变测点1的应变值，ε2表示应变测点2的应变值；h表示弹性梁高度，为已知量；
同理，对于底板另一端的对应竖向位移Δw2，亦可以传递至另一弹性梁，通过应变测量对其感知，在其它参数不变的情况下，二者满足：
式中：ε3表示另一弹性梁内侧端部附近应变测点3的应变值，ε4表示另一弹性梁外侧端部附近应变测点4的应变值；
基于应变感知的转角高精度测试方法，充分利用参考面进行相对测试；将转角测点的转角依次转换为对应的位移和对应的应变信号，结合式(1)、式(4)和式(5)建立测点未知转角θ与对应的应变之间关系如式(6)；
可以看出，未知应变信息与未知转角信息成线性关系，其中测试灵敏度k如下式所示，转角不变的情况下，通过增大灵敏度k，可以增大应变，减小测量误差；
可以看出，应变测点的应变值与转角呈线性关系，灵敏度k与截面的抗弯刚度无关，而主要与弹性梁长度、弹性梁高度、倒T型结构底板长度、应变片中心到弹性梁端部的距离等参数有关。通过设置合理参数取值可改变单位转角对应的应变值，实现灵敏度调整。
步骤三：高精度感知对应的应变信息，反算转角具体数值
通过动态应变测试系统，合理设置其采样频率，实现各应变测点的对应的应变信息ε1、ε2、ε3、ε4的感知，输出对应的应变信息；
同时，根据式(6)，和实测的应变信息，计算未知转角信息，如下式；
令：
则有：
可以看出，转角测点的转角值与实测应变值呈线性关系，通过将未知转角信息依次转换为对应的位移信息和对应的应变信息，通过实测输出的应变信息，实现对转角的精确测量。
本发明一种转角高精度动态测试方法，所述转角测试装置由上盖板(1)、下盖板(2)、弹性梁(3)、限位杆(4)、辅助装置(5)、应变传感器(6)组成；
上盖板(1)与下盖板(2)均是由底板(7)，立柱(8)，预留孔一(9)组成，立柱(8)均设有2个，预留孔一(9)设有G个，优选为6个预留孔一(9)，预留孔二(10)设有N个、优选为4个预留孔二(10)；任意一根弹性梁(3)的两端均设有刚性连接块(11)；
上盖板中，2个立柱(8)分别固定在上盖板(1)的底板(7)端部；下盖板(2)中，两个立柱(8)分别固定在下盖板(2)的底板(7)指定位置，立柱(8)离下盖板(2)端部的距离为立柱的宽度和弹性梁长度之和；弹性梁(3)两端设有长方体形状的连接块(11)，连接块(11)横截面与立柱(8)相同，并设有与立柱(8)分布形式相同的N个预留孔二(10)；应变传感器(6)为应变片，应变片设置于弹性梁的端部附近；
辅助装置(5)由粘结板(13)和P根全螺纹螺杆(12)组成，优选为3根全螺纹螺杆(12)。
本发明一种转角高精度动态测试方法，所述转角测试装置还包括刚性限位杆(4)；所述刚性限位杆(4)为全螺纹螺杆(12)。
本发明一种转角高精度动态测试方法，所述转角测试装置的安装步骤包括：
辅助装置(5)的粘结板(13)通过粘合剂粘接在转角测点上，P根全螺纹螺杆(12)穿过上盖板(1)的对应的预留孔一(9)，用防松螺母固定上盖板(1)；将其中一个弹性梁(3)的2个连接块(11)分别对准上盖板(1)的立柱(8)和下盖板(2)的立柱(8)，连接块(11)上预留孔二(10)与立柱(8)上的预留孔二(10)一一对应，将螺杆穿过立柱(7)和连接块(11)上的预留孔二(10)，并用防松螺母将二者固定，另一个弹性梁(3)按照相同方法连接上盖板(1)与下盖板(2)另两个立柱(8)。并用P根刚性限位杆(4)穿过上盖板(1)和下盖板(2)上对应设计的预留孔一(9)，并用防松螺母固定，主要在装置运输、安装过程中起保护作用；另一辅助装置(5)的粘结板(13)通过粘合剂粘接在参考面上，P根全螺纹螺杆(12)穿过下盖板(2)上对应的预留孔一(9)，用防松螺母固定下盖板(2)；通过调节上盖板(1)和下盖板(2)在全螺纹螺杆(12)上的位置，可实现高度调节功能；正式测试前，去除限位杆(4)使弹性梁(3)自由变形，开始测试。
本发明装置设计时采用两段相同的弹性梁固接于参考面，分别承受转角变化后的位移荷载。根据公式(6)可看出，其它参数确定的情况下弹性梁高h越大，弹性梁长度l越小，则应变值大。与此同时，弹性梁的工作状态下应变值亦不能太大而超出其强度许可范围值。综合考虑以上因素，设计如图5所示的转角测试装置。
本发明所述N的优选值为4；G的优选值为6；P的优选值为3。
本发明一种转角高精度动态测试方法，所述测试方法为转角测点相对于参考面的转角值测量，是一种相对测试。
本发明一种转角高精度动态测试方法，采样频率可根据应变测试仪器性能和测试要求设定，优选为100HZ。
本发明一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：l的优选范围为8-12cm；Δl的优选范围为5-12mm；d的优选范围为30-50cm。
本发明一种转角高精度动态测试方法，所述测试方法为无损测试。
本发明一种转角高精度动态测试方法，所述测试方法适用于高分辨率的转角测试。
本发明一种转角高精度动态测试方法，所述测试方法输入的转角信号与输出的应变信号呈线性关系，数据易处理。
本发明一种转角高精度动态测试方法，所述测试方法采用刚体与弹性体相结合的方式，将变形集中在弹性体上，有效减小测量误差。
本发明一种转角高精度动态测试方法，根据此方法制作的转角测试装置采用刚性连接，避免其他连接形式中微小间隙对测量结果的影响。
本发明一种转角高精度动态测试方法，根据此方法制作的转角测试装置不会因钻孔等操作而导致桥梁结构局部损伤，实现了无损检测。
原理和优势
本发明研发针对转角的高精度动态测试方法、设计制作相应的转角测试装置。该测试装置连接转角测点和参考面，将转角信息依次转换为位移和应变信息，高精度感知动态应变数据，再以此反算测点截面相对于固定平面的转角变化值。并合理设置装置参数，分析转角测试装置的量程、灵敏度、工作荷载与理论分辨率，在桥梁梁端微小转角测试领域具有明显优势。
基本原理包括：
(1)刚性连接与刚弹性体结合
本发明在转角信息转换到应变信息的过程中，所有元件之间采用刚性连接，避免元件之间松动以及其他连接形式中微小间隙对测量结果的影响；同时在传递和转换各种物理量的过程中，采用刚体和弹性体结合的方式，使变形集中在弹性体上，也就是变形元件上，通过使弹性体在弹性范围内发生大变形，从而实现对微小量高精度测试可行性。
(2)应变测量技术
本发明采用成熟的应变测量技术，将应变作为反映测点转角的指标。应变具有测量灵敏度和精度高，测量范围广，尺寸小，容易安装，测量输出电信号，可高频率动态测试等优点。
主要优势包括：
(1)分辨率高
本发明采用应变作为测点转角的指标，应变存在容易测量，分辨率高，测试技术成熟等优点，并通过放大竖向位移和应变，相较其他测试技术和方法的灵敏度，有显著提高。
(2)测试方便
本发明在实际桥梁检测应用，尤其是大跨度特高桥梁，相对于挠度测量存在仪器安装困难，费时费力，危险性比较高等问题，本发明在桥梁梁端测试，具有测试简单方便等优点，具有重要的意义和实用价值。
(3)无损测试
本发明不会因钻孔等操作而导致结构局部损伤，实现了无损检测。
(4)灵敏度高且明确
本发明发现测点转角和总应变存在正比例关系，灵敏度与上盖板有效长度和弹性梁尺寸有关，且容易计算，很大程度上提高了转角测量的方便性和准确性，以本发明针对桥梁梁端转角设计的弹性梁为例，理论灵敏度为24041με/°，大大提高了转角测量的灵敏度。
(5)实时动态测试
由于本发明以应变作为桥梁梁端转角的指标，所以可以利用相关测试仪器，对转角进行实时动态测试。
附图说明
附图1为T形结构示意图。
附图2为转角转换示意图。
附图3为弹性梁变形示意图。
附图4为弹性梁弯矩图。
附图5为测试元件示意图。
附图6为上盖板示意图。
附图7为下盖板示意图。
附图8为弹性梁示意图。
附图9为限位杆示意图。
附图10为装置安装示意图。
附图11为理想工况示意图。
附图12为最不利工况示意图。
附图13为模型试验图(a)转角测试装置(b)弹性梁(c)位移传感器(d)数据测试系统。
附图14为单次加载激励下的应变曲线。
附图15为单次加载激励下的位移曲线。
附图16为反复加载激励下的应变曲线。
附图17为反复加载激励下的位移曲线。
附图18为转角-应变曲线。
图中，1为上盖板、2为下盖板、3为弹性梁、4为刚性限位杆、5为辅助装置、6为应变传感器、7为底板、8为立柱、9为预留孔一、10为预留孔二、11为连接块、12为全螺纹螺杆。
具体实施方式
实施例1
按图5-9的结构设计并制备转角测试装置；按图13(a)安装设备并搭建试验台。在实验室内开展试验研究。该装置主要组成包括：上下盖板、弹性梁(2个)、应变传感器(4个)和限位杆。为方便弹性梁与其他元件固接，在其两端各设置一个连接块，加工成如图13(b)哑铃状形式，通过螺栓实现与上、下盖板固接。工作过程中转角测试装置上盖板转动，下盖板固定不动，上盖板相对下盖板的角度变化值即为实际转角。该转角测试装置中除弹性梁外，其它部分均为刚体，各部件的连接均为刚性连接(焊接、高强度螺栓连接等)。限位杆主要在装置运输、安装过程中起保护作用，正式测试之前需去除限位杆使弹性梁自由变形。
将装置固定后，通过人为扭转上盖板产生动态转角，在盖板两侧布置高精度位移传感器(图13(c))监测其竖向位移Δw1、Δw2，根据式(1)反算实际转角。另一方面，同步监测盖板转动过程中弹性梁上4个应变传感器的应变值。位移及应变数据的测试均采用HBM动态测试系统(MGCPlus)，如图13(d)所示，采样频率为100Hz。开展多次试验，获取单次加载、反复加载等不同扭转激励下的位移和应变数据时程曲线，进行对比分析研究。
针对桥梁梁端转角测试领域，本发明调整装置尺寸、材料等参数的设定，该转角测试装置组成部分的具体参数及作用如表2，实现对梁端小角度的转角精确测量。
表2梁端转角测试装置元件
该装置弹性梁采用采用许用应力[σ]与弹性模量E比值较大的材料黄铜制作，其中[σ]＝369MPa，E＝110GPa，Δl＝12mm，上盖板有效长度d＝420mm。则应变测点的容许应变[ε0]为如下式：
由于本转角测试装置中梁端转角产生的位移增量由两弹性梁共同承担，根据上盖板转动中心位置不同，考虑以下两种特殊情况：
(1)理想工况。上盖板中心与转动中心重合，如图11所示。此时两弹性梁均匀承担转角导致的位移改变，即Δw1＝Δw2＝1/2dθ，由式(6)可知，随着梁端转角的增加，四个测点应变同时达到应变容许值[ε0]。此时式(11)中的
依据相关参数计算可得转角的测试量程为:
(2)最不利工况。上盖板边缘与转动中心重合，如图12所示。此时Δw2＝0，Δw1＝dθ，转角导致的位移改变量由其中一个弹性梁承担，而另一弹性梁基本不发生形变。图12中，随着转角变大，ε1、ε2率先达到应变容许值[ε0]，而ε3、ε4值很小可忽略不计。此时(11)中的
转角的测试量程为:
可以看出，灵敏度越大，量程越小，当上盖板有效长度d＝420mm保持不变的情况下，不同尺寸弹性梁的测试灵敏度k和测试量程如表3。
表3转角测试灵敏度
取最不利工况下的计算结果作为本装置的测试量程，其值为0.195°，超出中国高铁桥梁规范对梁端转角的限值，该装置是用于桥梁梁端微小转角测试的专用装置。值得指出的是，针对其他桥梁或者类似结构转角较大的情况，参考表3及式(7)、(12)、(14)，可以通过增大弹性梁长度、减小弹性梁高度、减小上盖板有效长度等措施增大量程，但同时会减小灵敏度，同等情况下还可以通过调整转角测试装置的安装位置进行量程调整。
本转角测试装置拟采用粘结形式将辅助装置粘结板固定于梁端测点和桥墩顶面相应位置，利用防松螺母将转角测试装置固定在辅助装置的螺杆上。现有粘合剂的抗拉性能较好，其拉伸强度大于大部分混凝土的拉伸强度，粘接层粘结强度的参考值选用C20混凝土的拉伸强度，粘结力计算结果如表4。
表4粘结力计算结果
除上盖板重力外，辅助装置与梁端测点的粘结层还承受试验过程中因梁端测点转角变化导致弹性梁变形带来的附加力和附加弯矩，需要保证粘结层足够牢固。当转轴中心位于上盖板边缘，即图2中所示的Δw2＝0，此时粘结层受到附加拉力与附加弯矩最大。结合式(2)对工作过程中的附加荷载计算结果如表5。
表5附加力与附加弯矩
可以看出，上盖板重力与附加拉力之和远小于辅助装置与梁底板之间的粘结力，粘结层能承受试验过程中各种荷载的作用，保障了梁端转角的稳定测量。
针对转角(尤其动态测试)的仪器和方法大多存在分辨率偏低的缺点，导致梁端转角的实际应用推进较为缓慢。本发明通过将未知转角转化为对应的微小位移，并进一步转化为对应的应变信息，通过高分辨率应变测试仪器感知具体应变值。通过合理设计转角测试装置的尺寸，进一步放大微小转角，该方法在原理上具有高分辨率和高灵敏度特性。
值得指出：对于转角测试装置而言，其分辨率高低与应变测试技术有关，转角测试装置采用分辨率为1/2000的应变测试仪器，当转角实测值越小，分辨率越高。《高铁设计规范》中梁端转角限值为0.115°，此时的分辨率约为5.8×10-5°，该值为最低分辨率。对比表1中的既有数据可以看出，该转角测试方法具备分辨率方面的明显优势。而且本文方法的高分辨率特性不受测试频率影响，有利于实现桥梁及其他类似结构转角的高精度测试与应用。
试验结果
不同荷载激励下的应变和位移响应曲线如图14、图15、图16、图17，数据表明，轻微扭转激励下盖板两端产生微小位移，但对应弹性梁产生较大的应变值，转角测试装置具有明显的高灵敏度特性。
基于反复加载激励下的应变和位移数据，构建如图18所示的转角-应变图。图18中，横轴代表转角信息，纵轴代表应变信息，二者具备较好线性，且加、卸载过程线条重复性较好，验证了该转角测试方法和测试装置的可行性。
求解转角-应变图中斜直线的斜率值，即为实际灵敏度，不同工况下转角测试装置的实测灵敏度如表6，可以看出不同工况下的实际灵敏度基本接近，均值为23190με/°，最大相对误差为-1.26％。测试数据分析结果表明该转角测试装置具有较高的灵敏度和较好的稳定性，实测灵敏度与理论值24041με/°较为接近。转角测试装置制作过程中元件的加工精度，应变传感器粘贴位置的准确度等是引起实际与理论偏差的主要因素。结果表明：该转角测试装置适用于梁端转角动态测试领域，其测试分辨率具有明显优势，稳定性良好，适合于梁端小角度的高精度动态测量。
表6实测灵敏度
Claims (9)
1.一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：获取转角测试装置应变测点弹性梁的应变信息，再将所得应变转化成转角测点所在截面的转动角度值。
2.根据权利要求1所述的一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：
利用转角测试装置获取测点的未知转角信息；将所得未知转角信息依次转换为对应的位移和对应的应变信息，利用应变动态测试系统，感知对应的应变信息，反算转角测点的转动角度；其包括下述步骤：
步骤一：将未知转角信息转换为对应的位移信息
确定转角测点，通过倒T形结构连接转角测点，倒T形结构分为竖杆与底板，竖杆一端与转角测点刚性连接，另一端与底板中点刚性连接，底板随转角测点发生角度变化；底板有效长度为d，定义转角测点未知转角值为θ，倒T形结构底板旋转角度也为θ，底板两端相对于静止参考面的竖向位移分别Δw1、Δw2，即实现测点未知转角到对应竖向位移的转换；测点转角与底板两端竖向位移满足式(1)关系，可以看出对应的竖向位移与未知转角呈线性关系；
Δw1+Δw2＝dtanθ＝dθ (1)
将倒T形块设置为刚性体，明显地其底板有效长度d越大，同样转角θ产生的位移越大，有利于放大测量值，有效减小测量误差；
步骤二：将位移信息转换为对应的应变信息
充分利用应变片在相对位移测试方面的高精度优势，对上述微小位移进行准确测试；弹性梁为抗弯刚度较小的横梁，其一端与底板端部固结，另一端与参考面固结，为两端固结的超静定结构，底板两端分别与两个相同弹性梁固结；当底板一端的竖向位移Δw1传递到弹性梁上，即给弹性梁施加一支座位移，此时导致的弹性梁弯矩如式(2)：
式(2)中EI表示弹性梁的抗弯刚度，为已知量；l表示弹性横梁长度，为已知量；x表示应变测点离弹性梁一端的直线距离；
可以看出弹性梁端部弯矩值最大，在该弹性梁两端布设两应变测点，取二者平均值以减小不确定误差，将未知位移信息转换为对应的应变信息；假定各应变测点中心离最近的弹性梁端部距离为Δl，构建两应变测点的应变ε1、ε2与位移Δw1之间关系如下：
式中：ε1表示应变测点1的应变值，ε2表示应变测点2的应变值；h表示弹性梁高度，为已知量；
同理，对于底板另一端的对应竖向位移Δw2，亦可以传递至另一弹性梁，通过应变测量对其感知，在其它参数不变的情况下，二者满足：
式中：ε3表示另一弹性梁内侧端部附近应变测点3的应变值，ε4表示另一弹性梁外侧端部附近应变测点4的应变值；
基于应变感知的转角高精度测试方法，充分利用参考面进行相对测试；将转角测点的转角依次转换为对应的位移和对应的应变信号，结合式(1)、式(4)和式(5)建立测点未知转角θ与对应的应变之间关系如式(6)；
可以看出，未知应变信息与未知转角信息成线性关系，其中测试灵敏度k如下式所示，转角不变的情况下，通过增大灵敏度k，可以增大应变，减小测量误差；
可以看出，应变测点的应变值与转角呈线性关系，灵敏度k与截面的抗弯刚度无关，而主要与弹性梁长度、弹性梁高度、倒T型结构底板长度、应变片中心到弹性梁端部的距离有关；通过设置合理参数取值可改变单位转角对应的应变值，实现灵敏度调整；
步骤三：高精度感知对应的应变信息，反算转角具体数值
通过动态应变测试系统，合理设置其采样频率，实现各应变测点的对应的应变信息ε1、ε2、ε3、ε4的感知，输出对应的应变信息；
同时，根据式(6)，和实测的应变信息，计算未知转角信息，如下式；
令：
则有：
可以看出，转角测点的转角值与实测应变值呈线性关系，通过将未知转角信息依次转换为对应的位移信息和对应的应变信息，通过实测输出的应变信息，实现对转角的精确测量。
3.根据权利要求1所述的一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：所述转角测试装置由上盖板(1)、下盖板(2)、弹性梁(3)、限位杆(4)、辅助装置(5)、应变传感器(6)组成；
上盖板(1)与下盖板(2)均是由底板(7)，立柱(8)，预留孔一(9)组成，立柱(8)均设有2个，预留孔一(9)设有G个，优选为6个预留孔一(9)，预留孔二(10)设有N个、优选为4个预留孔二(10)；任意一根弹性梁(3)的两端均设有刚性连接块(11)；
上盖板中，2个立柱(8)分别固定在上盖板(1)的底板(7)端部；下盖板(2)中，两个立柱(8)分别固定在下盖板(2)的底板(7)指定位置，立柱(8)离下盖板(2)端部的距离为立柱的宽度和弹性梁长度之和；弹性梁(3)两端设有长方体形状的连接块(11)，连接块(11)横截面与立柱(8)相同，并设有与立柱(8)分布形式相同的N个预留孔二(10)；应变传感器(6)为应变片，应变片设置于弹性梁的端部附近；
辅助装置(5)由粘结板(13)和P根全螺纹螺杆(12)组成，优选为3根全螺纹螺杆(12)。
4.根据权利要求3所述的一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：所述转角测试装置还包括刚性限位杆(4)；所述刚性限位杆(4)为全螺纹螺杆(12)。
5.根据权利要求3所述的一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：所述转角测试装置的安装步骤包括：
辅助装置(5)的粘结板(13)通过粘合剂粘接在转角测点上，P根全螺纹螺杆(12)穿过上盖板(1)的对应的预留孔一(9)，用防松螺母固定上盖板(1)；将其中一个弹性梁(3)的2个连接块(11)分别对准上盖板(1)的立柱(8)和下盖板(2)的立柱(8)，连接块(11)上预留孔二(10)与立柱(8)上的预留孔二(10)一一对应，将螺杆穿过立柱(7)和连接块(11)上的预留孔二(10)，并用防松螺母将二者固定，另一个弹性梁(3)按照相同方法连接上盖板(1)与下盖板(2)另两个立柱(8)。并用P根刚性限位杆(4)穿过上盖板(1)和下盖板(2)上对应设计的预留孔一(9)，并用防松螺母固定，主要在装置运输、安装过程中起保护作用；另一辅助装置(5)的粘结板(13)通过粘合剂粘接在参考面上，P根全螺纹螺杆(12)穿过下盖板(2)上对应的预留孔一(9)，用防松螺母固定下盖板(2)；通过调节上盖板(1)和下盖板(2)在全螺纹螺杆(12)上的位置，可实现高度调节功能；正式测试前，去除限位杆(4)使弹性梁(3)自由变形，开始测试。
6.根据权利要求1所述的一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：所述测试方法为转角测点相对于参考面的转角测量，是一种相对测试。
7.根据权利要求2-5任意一项所述的一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：采样频率可根据应变测试仪器性能和测试要求设定，优选为100HZ。
8.根据权利要求2-5任意一项所述的一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：l的优选范围为8-12cm；Δl的优选范围为5-12mm；d的优选范围为30-50cm。
9.根据权利要求1-5任意一项所述的一种转角高精度动态测试方法，其特征在于：所述测试方法为无损测试。
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