應變計(有時稱為應變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。它將力、壓力、張力、重量等物理量轉化為電阻的變化,從而測量這些物理量。當外力作用于固定物體時,就會產生應力和應變。物體內部產生的(對外力的)反作用力即為應力,產生的位移和形變即為應變。應變計是電氣測量技術中較重要的傳感器之一,用于力學量的測量。正如其名,應變計主要用于應變測量。作為專業術語,“應變”包括拉伸應變和壓縮應變,以正負符號區分。因此,應變計既可測量膨脹,也可測量收縮。半導體應變計包括體型半導體應變計、擴散型半導體應變計和薄膜半導體應變計。武漢應變計分辨率
雙層應變計,在進行薄殼、薄板應變的測量時,需要在殼和板的內、外表面對稱貼片。而對于體積小或密封的結構在內表面貼片幾乎是無法進行的,雙層應變計為解決這些問題提供了條件。在不太厚的塑料上、下表面粘貼應變計,并在應變計表面涂環氧樹脂保護層。使用時將此雙層應變計粘貼在被測構件的外表面,利用彎曲應變線性分布及軸向應變均勻分布特點,同時測出彎曲及軸向應變。防水應變計,在潮濕環境或水下,特別在高水壓作用下,應采用防水應變計。常溫短期水下應變量測可在箔式應變計表面涂防護層(如水下環氧樹脂)。長期量測可用熱塑方法將應變計夾在兩塊薄塑料板中間,或采用防水、防霉、防腐蝕的特種膠材料作為應變計的基底和覆蓋層制成防水應變計。南寧內埋式應變計行情振弦式應變計傳感器結構簡單,工作可靠。
電阻應變片使用的粘接劑的選擇原則,應變片粘貼在試件上,試件產生的應變是通過粘接層傳遞到電阻絲上的。由于環境的溫度、濕度等因素的影響,粘接劑種類的不同,可能產生粘接層軟化,收縮或膨脹,從而使應變傳遞發生變化。為了使應變片能接受到實際的應變,保證測量精度,必須重視粘接劑的選擇。選擇粘接劑一般考慮以下因素:1.粘接劑能使應變片與試件粘接牢固,操作簡單。2.粘接后,較短時間里粘接層即具有較大的剪切強度。3.不含雜質,化學穩定性能好,蠕變小。即使長期使用,粘接強度不變。4.粘接劑干燥或固化后,電氣絕緣性能好,溫濕度變化時絕緣性能變化小。5.在變形過程中,必須有很高的抗拉能力。其彈性模量應大于電阻絲的彈性模量。6.對試件表面無腐蝕性及溶解性。
振弦式表面應變計,可焊接在鋼結構表面或螺栓固定在各種結構的表面進行長期自動化監測和定期檢測。內置數字式溫度傳感器可同步測量布設點的溫度用于表面應變計的溫度修正。表面式應變計采用四芯電纜。工作原理:振弦式應變計主要由左右端安裝支座、鋼弦和線圈組成。當被測結構物發生應變時,振弦式應變計左右端安裝支座產生相對位移并傳遞給鋼弦,使鋼弦受力發生變化,從而改變鋼弦的固有頻率,測量儀表輸出脈沖信號通過線圈激振鋼弦并檢測出線圈所感應信號的頻率,振動頻率的平方正比于應變計的應變,經換算得到被測結構物的應變量。埋入式振弦應變計精度高、堅固耐用、耐腐蝕的特點。
金屬粘貼式電阻應變計的封裝結構。金屬粘貼式電阻應變計一般由敏感柵、基底、覆蓋層及引出線等組成。敏感柵是金屬粘貼式電阻應變計較重要的組成元件,它是將應變量轉換成電阻變化量的敏感元件,一般由康銅、鎳鉻合金等金屬材料制成,敏感柵的形狀與尺寸直接影響到金屬粘貼式電阻應變計的性能。基底的作用是保持敏感柵的幾何形狀和相對位置,并保證將構件上的應變準確地傳到敏感柵上。另外,基底還應具有良好的絕緣、抗潮和耐熱性能。基底一般由紙、膠膜(環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺)、玻璃纖維布等制成。覆蓋層可以保護敏感柵免受機械損傷并防止潮氣侵入,以保持測量穩定性,通常覆蓋層所用膠粘劑與基底膠相同。應變計的測試:加載性能測試,傳感器裝夾準確,無松動現象。杭州光纖光柵應變計監測系統
應變計電阻值的選擇,一般根據測試儀器對應變電阻值和測量應變靈敏度的要求。武漢應變計分辨率
絲式應變計,這種應變計的敏感柵較常用的有絲繞式和短接線式兩種。①絲繞式的敏感柵是用直徑0.015~0.05毫米的金屬絲連續繞制而成,端部呈半圓形。如果安裝應變計的構件表面存在兩個方向的應變,此圓弧端除了感受縱向應變外,還能感受橫向應變,后者稱為橫向效應。若對測量精度的要求較高,應考慮橫向效應的影響并進行修正。②短接線式的敏感柵采用較粗的橫絲,將平行排列的一組直徑為0.015~0.05毫米的金屬縱絲交錯連接而成,端部是平直的。它的橫向效應很小,但耐疲勞性能不如絲繞式的。箔式應變計,這種應變計的敏感柵用厚度0.002~0.005毫米的金屬箔刻蝕成形。用此法易于制成各種形狀的應變計。箔柵有如下優點,①橫向部分可以做成比較寬的柵條,使橫向效應較小;②箔柵很薄,能較好地反映構件表面的變形,因而測量精度較高;③便于大量生產;④能制成柵長很短的應變計。因此,箔式應變計得到普遍應用。武漢應變計分辨率