实际上,任何材料的体积都会随温度变化而发生轻微改变,绝大多数是热胀冷缩,且不同材料的伸缩率各不相同,体现这一特性的物理名词叫做线膨胀系数,即材料单位温度变化下的应变量,单位是10-6/℃。假设被测物内部应力应变没有发生变化,但是温度升高了,热胀冷缩造成被测物L长度内产生了ΔL的伸长,因此产生了应变,实际计算时,应把这部分因为温度变化产生的应变给去除。同理,应变计自身也会因为温度变化生产额外的应变,实际测量时应把被测物和应变计因为温度变化产生的叠加应变修正掉。应变计又称为负荷囊,在1856年发现,由金属材料加压变形后,金属阻抗产生变化所做成的。上海高分辨率应变计厂家
常用的电阻应变计:1、短接式应变计,短接式应变计也有纸基和胶基等种类。短接式应变计由于在横向用粗铜导线短接,因而横向效应系数很小(<0.1%),这是短接式应变计的较大优点。另外,在制造过程中敏感栅的形状较易保证,故测量精度高。但由于它的焊点多,焊点处截面变化剧烈,因而这种应变计疲劳寿命短。2、金属箔式应变计,箔式应变计的敏感栅是用厚度为0.002~0.005毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属箔,采用刻图、制版、光刻及腐蚀等工艺过程而制成。基底是在箔的另一面涂上树脂胶,经过加温聚合而成,基底的厚度一般为0.03~0.05mm。上海高可靠性应变计型号半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的。
应变计的尺寸,应变计尺寸的选择,是根据试件的材料和应力状态,以及允许粘贴应变计的面积而定。例如,对于混凝土、铸铁、木材等表面粗糙、不匀的材料,选用栅长较大的应变计。对于表面光滑、均匀的材料,选用栅长较小的应变计。对于试件表面应力分布均匀或变化不大,且允许粘贴面较大的情况下,选用栅长较大的应变计。若在试件的应力集中区域,或允许粘贴面积很小的情况下,选用栅长≤1mm的应变计。对于塑料等导热性差的材料,一般选用栅长大的应变计。应变计的尺寸越小,则对粘贴质量的要求越高。因此,在确保测量精度和有足够安装面积的前提下,选用栅长较大的应变计为宜。如果应变计用于动态应变测量,则选择应变计的栅长时,还应考虑应变计对频率的响应等要求。
电阻应变计粘贴技术,应变计的粘贴质量直接影响应变测量精度。应变计的粘贴工序主要包括:应变计的检查与筛选,试件表面处理,应变计的粘贴、固化,导线的焊接与固定,防潮处理和质量检查等。其中每道工序均需严格操作,才能保证质量。1.应变计的选择根据应力测试和传感器糙度要求对照应变计系列表选择相应的应变计。2.应变粘接胶选择,根据所选应变计系列选择相应的粘贴胶。3.试件表面处理,一般采用细砂纸(布)对构件或弹性体粘贴面进行交叉打磨,使试件表面呈细密,均匀粗糙毛面,其面积要大于应变计的面积。如有条件可采用喷砂处理。光纤应变计对接入光纤的任何拉动或操作都不敏感。
电阻应变计(resistancestraingage)是能将工程构件上的应变,即尺寸变化转换成为电阻变化的变换器(又称电阻应变片),简称为应变计。电阻应变计一般由敏感栅、引线、粘结剂、基底和盖层组成。将电阻应变计安装在构件表面,构件在受载荷后表面产生的微小变形(伸长或缩短),会使应变计的敏感栅随之变形,应变计的电阻就发生变化,其变化率和安装应变计处构件的应变成比例。测出此电阻的变化,即可按公式算出构件表面的应变,以及相应的应力。双层应变计,在进行薄壳、薄板应变的测量时,需要在壳和板的内、外表面对称贴片。上海高可靠性应变计型号
短接式应变计是用数根金属丝按一定间距平行拉紧。上海高分辨率应变计厂家
应变计粘贴是整个贴片过程中关键的步骤,对测试精度有一定影响。粘贴前,对所需的工具、量具(如镊子、刀片、玻璃板)用清洗干净,戴上洁净的细纱手套,用化妆笔在试件表面贴片部位和应变计基底上分别涂刷粘结剂,稍稍晾干,待胶液略有发粘时,将应变计的中心线对准试件的定位线准确的贴上,盖上一层聚四氟乙烯膜,沿应变计轴线方向用手指滚压3-4次,排净气泡并挤出多余胶液,按所用粘结剂的要求自然干燥适当时间后揭掉聚四氟乙烯薄膜。注意,带有引线的应变计要从无引线的一端开始揭起,用力方向尽量与粘贴表面平行,以防将应变计带起。粘贴完毕后,要对应变计进行认真检查,发现基底有损坏,敏感栅有变形、断路、短路,贴片位置不正确,有气泡,局部没贴上,绝缘强度不够等问题,应及时排除,或铲除重贴。上海高分辨率应变计厂家
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