下面介紹幾種常用的電阻應(yīng)變計,金屬絲式應(yīng)變計的敏感柵一般是用直徑0.01~0.05毫米的銅鎳合金或鎳鉻合金的金屬絲制成。可分為絲繞式和短接式兩種。絲繞式應(yīng)變計是用一根金屬絲繞制而成(見圖2-3),短接式應(yīng)變計是用數(shù)根金屬絲按一定間距平行拉緊,然后按柵長大小在橫向焊以較粗的鍍銀銅線,再將銅導(dǎo)線相間地切割開來而成。絲繞式應(yīng)變計的疲勞壽命和應(yīng)變極限較高,可作為動態(tài)測試用傳感器的應(yīng)變轉(zhuǎn)換元件。絲繞式應(yīng)變計多用紙基底和紙蓋層,其造價低,容易安裝。但由于這種應(yīng)變計敏感柵的橫向部分是圓弧形,其橫向效應(yīng)較大,測量精度較差,而且其端部圓弧部分制造困難,形狀不易保證相同,使應(yīng)變計性能分散,故在常溫應(yīng)變測量中正逐步被其它片種代替。應(yīng)變計又稱為負荷囊,在1856年發(fā)現(xiàn),由金屬材料加壓變形后,金屬阻抗產(chǎn)生變化所做成的。長沙高可靠性應(yīng)變計傳感器
應(yīng)變計(有時稱為應(yīng)變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。它將力、壓力、張力、重量等物理量轉(zhuǎn)化為電阻的變化,從而測量這些物理量。當(dāng)外力作用于固定物體時,就會產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。物體內(nèi)部產(chǎn)生的(對外力的)反作用力即為應(yīng)力,產(chǎn)生的位移和形變即為應(yīng)變。應(yīng)變計是電氣測量技術(shù)中較重要的傳感器之一,用于力學(xué)量的測量。正如其名,應(yīng)變計主要用于應(yīng)變測量。作為專業(yè)術(shù)語,“應(yīng)變”包括拉伸應(yīng)變和壓縮應(yīng)變,以正負符號區(qū)分。因此,應(yīng)變計既可測量膨脹,也可測量收縮。合肥高精度應(yīng)變計參數(shù)大應(yīng)變量應(yīng)變計,用于量測5~應(yīng)變或超彈性范圍應(yīng)變用的。
表面應(yīng)變計的埋設(shè)與安裝,首先將配好對的夾具裝上安裝試棒,裝配好后的兩夾具緊定螺釘孔距應(yīng)為100mm。用裝有安裝棒的夾具在需要測量的部位畫點,在畫點的部位打上膨脹螺栓的孔,用于固定膨脹螺栓。將裝有安裝試棒的夾具固定在膨脹螺栓上,擰緊螺母,安裝好后的兩夾具膨脹螺釘標(biāo)距也應(yīng)為100mm。用于臨時測量的應(yīng)變計一般是用膠粘貼,首先將需要粘貼的部位去毛打平,將裝有安裝試棒的夾具底部中間涂上快速環(huán)氧膠,四周點上少許502膠水,之后粘貼在測量部位上,加壓力3分鐘左右即可松手,10分鐘左右即可粘貼牢固。拆下安裝試棒,將應(yīng)變計(已接長電纜)從夾具一端放入,直到應(yīng)變計沒有電纜的一端與夾具外邊沿平齊為止。應(yīng)變計安裝時應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求調(diào)整測量范圍,在儀器的后端座上(沒有電纜的一端)有一個M6的螺孔,可用M6螺桿進行拉、壓調(diào)整。調(diào)整時先將有電纜一端的夾具擰緊,松開夾具另一端,進行拉、壓調(diào)整。調(diào)整完成后將夾具擰緊并擰下螺桿,安裝保護罩,同時將電纜按設(shè)計走向固定好。
我們都知道應(yīng)變計,給大家重點介紹一下應(yīng)變計的類型,一旦確定測量的應(yīng)變類型(軸向或彎曲)后,還要考慮敏感度、成本和其他操作條件。對于同一個應(yīng)變計,改變電橋配置可以提高對應(yīng)變的敏感度。例如,全橋類型I配置的敏感度是1/4橋類型I的四倍。但是,全橋類型I要求比1/4橋類型I多3個應(yīng)變計,而且需要訪問應(yīng)變計結(jié)構(gòu)的兩端。此外,全橋應(yīng)變計比半橋和1/4橋應(yīng)變計的價格也高很多。下面我們一起來了解一下不同類型的應(yīng)變計,如不受安裝場所限制,可使用較寬的柵格改善散熱并提高應(yīng)變計穩(wěn)定性。但如果測試樣本包含垂直于應(yīng)變主坐標(biāo)軸的高應(yīng)變梯度,可考慮使用較窄的格網(wǎng),將剪應(yīng)變和泊松應(yīng)變作用帶來的誤差降至較低。絲式應(yīng)變計,這種應(yīng)變計的敏感柵較常用的有絲繞式和短接線式兩種。
應(yīng)變計的固化,目前國內(nèi)外常用的粘結(jié)劑大多數(shù)都需要加熱固化。溫度、時間和壓力是固化的三要素,這三者都應(yīng)嚴(yán)格按粘結(jié)劑的相應(yīng)固化工藝規(guī)范加以保證。應(yīng)變計的加壓一般是在其上依次鋪墊聚四氟乙烯薄膜、硅橡膠板,再用夾具或壓塊加壓,對復(fù)雜型面,可用專門夾具加壓,砂袋、捆扎加壓也常常被采用。為有效地消除內(nèi)應(yīng)力,一般在卸壓后將溫度升到高出加壓固化溫度30℃左右,保溫1-2小時進行穩(wěn)定化處理,具體的貼片固化參數(shù)可參考相應(yīng)的貼片膠介紹,如H-600,貼片工藝為:初固化,加壓0.1-0.3MPa,升溫至135℃,保溫2小時,然后降溫到室溫卸壓,再升溫至165℃,保溫2小時,后降到室溫即可。應(yīng)變計的軸線與結(jié)構(gòu)物軸線或中心線或設(shè)計方位的不重合誤差不超過2°。深圳表面應(yīng)變計監(jiān)測系統(tǒng)
短接式應(yīng)變計,短接式應(yīng)變計也有紙基和膠基等種類。長沙高可靠性應(yīng)變計傳感器
振弦式應(yīng)變計可測量鋼或混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)變,測量值用于計算結(jié)構(gòu)荷載或應(yīng)力。應(yīng)變計可通過電弧焊接端塊固定在鋼結(jié)構(gòu)上,在混凝土表面,則可以通過安裝塊(包括鋼筋螺栓)安裝。埋入式應(yīng)變計澆鑄在混凝土結(jié)構(gòu)中,也可作為“噴漿混凝土”模型,帶有可調(diào)的張緊環(huán)。對于混凝土的高壓力,例如在深樁中,建議使用埋入式應(yīng)變計進行深部應(yīng)用。工作原理,張緊的鋼弦在拉動時會以其共振頻率振動,這個頻率的平方與鋼弦的應(yīng)變成正比。為了利用這一原理,振弦式應(yīng)變計被設(shè)計為在固定結(jié)構(gòu)上的兩個端塊之間保持鋼弦的張力,一個電磁線圈組件被用來激勵鋼弦,然后將頻率信號返回給讀數(shù)單元。結(jié)構(gòu)的變形會改變兩個端塊之間的距離,從而改變鋼弦的張力及其共振頻率。返回的信號轉(zhuǎn)換為微應(yīng)變單位。而應(yīng)變計可在距其位置1000米的范圍內(nèi)進行數(shù)據(jù)讀取。應(yīng)變計具有內(nèi)置的熱敏電阻,可在必要時提供溫度數(shù)據(jù)以檢測熱效應(yīng)。長沙高可靠性應(yīng)變計傳感器