電阻應變計根據(jù)被測構件的應變狀態(tài):(1)應變分布梯度應變計測出的應變值是應變計柵長范圍內(nèi)的平均應變值。因此當應變沿試件軸向為均勻分布時,可以選用任意柵長的應變計,而對測試精度無直接影響。柵長大的應變計,其橫向效應系數(shù)小,且粘貼也比較容易。如果是對應變梯度大的構件進行測試,則應視具體情況選用柵長小的應變計。(2)應變性質(zhì)對于靜態(tài)應變測量,溫度變化是產(chǎn)生誤差的重要原因,如有條件,可針對具體試件材料選用溫度自補償應變計。對于動態(tài)應變測量,應選用疲勞壽命高的應變計,如箔式應變計。應變計按測量原理可分為振弦式應變計、差阻式應變計、光纖光柵應變計和各類電阻式應變片。高精度應變計監(jiān)測原理
應變計敏感柵長度的選擇:應變計在加載狀態(tài)下的輸出應變是敏感柵區(qū)域的平均應變。為了獲得真實的測量值,通常應變計的柵長應不大于測量區(qū)域半徑的1/5~1/10。柵長較長的應變計具有易于粘貼和接線、散熱性好等優(yōu)點,對應變計的性能有一定的改善作用,但應根據(jù)實際測量需要進行選擇,對于應變場變化不大和一般傳感器用途,我們推薦用戶選用柵長3~6mm的應變計。如果對非均勻材料(如混凝土、鑄鐵、鑄鋼等)進行應變測量,應選擇柵長不小于材料的不均勻顆粒尺寸的應變計,以便比較真實地反映結構內(nèi)的平均應變。對于應變梯度大的應變測量,應盡量選用敏感柵長度較小的應變計。天津表貼式應變計規(guī)格應變計(有時稱為應變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。
應變計的電阻值,應變計電阻值的選擇,一般根據(jù)測試儀器對應變電阻值和測量應變靈敏度的要求,以及測試條件等而定。例如,應力分析測試常用的電阻應變儀通常是按應變計電阻值為120+5Ω進行設計的,因此,應力分析測試時,普遍選用電阻值為120Ω的應變計。而傳感器上通常選用高電阻值(如350Ω、500Ω、1000Ω,甚至5000Ω)的應變計,因為這樣可以提高其穩(wěn)定性或輸出靈敏度。有時為了減少應變計引線和連接導線的電阻對應變計應變靈敏度的衰減作用,或為了提高動態(tài)應變測量的信噪比,也選用高電阻值的應變計。
電阻應變計半導體應變計,將半導體應變計安裝在被測構件上,在構件承受載荷而產(chǎn)生應變時,其電阻率將發(fā)生變化。半導體應變計就是以這種壓阻效應作為理論基礎的,其敏感柵由鍺或硅等半導體材料制成。這種應變計可分為體型和擴散型兩種。前者的敏感柵由單晶硅或鍺等半導體經(jīng)切片和腐蝕等方法制成,后者的敏感柵則是將雜質(zhì)擴散在半導體材料中制成的。半導體應變計的優(yōu)點是靈敏系數(shù)大,機械滯后和蠕變小,頻率響應高;缺點是電阻溫度系數(shù)大,靈敏系數(shù)隨溫度而明顯變化,應變和電阻之間的線性關系范圍小。正確選擇半導體材料和改進生產(chǎn)工藝,這些缺點可望得到克服。半導體應變計多用于測量小的應變(10-1微應變到數(shù)百微應變),已普遍用于應變測量和制造各種類型的傳感器(見電阻應變計式傳感器)。應變計的尺寸,應變計尺寸的選擇,是根據(jù)試件的材料和應力狀態(tài),以及允許粘貼應變計的面積而定。
表面應變計安裝夾具,安裝用于長期觀測的表面應變計,應先將配好對的夾具安裝試棒,安裝時兩夾具的底面應在同一平面上,兩夾具緊固螺栓中心孔距應為100mm(儀器標距)。利用裝好試棒的夾具上的4個孔(夾具下附帶的安裝板),在儀器固定位置(觀測點)畫點,在被測結構物畫點的部位打孔,安裝膨脹螺栓,然后將裝有試棒的夾具組固定在被測結構物上,既完成儀器夾具的安裝。安裝用于臨時測量的表面應變計,一般是將夾具用膠粘貼在被測結構物上。首先將被測結構物需要安裝夾具的部位整平打毛,將裝有試棒的夾具底部的中間(在同一平面上)涂上AB膠(快干環(huán)氧樹脂膠),沿夾具四周涂上502快干膠,隨即粘貼在被測結構物整平打毛部位上,壓緊2分鐘左右即可松手,10分鐘左右即可粘貼牢固。為保證應變計粘貼位置的準確,可用無油圓珠筆芯或劃針在貼片部位輕輕劃出定位線。重慶非粘貼式應變計廠家
應變計將力、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。高精度應變計監(jiān)測原理
電阻應變計的防護,對安裝后的應變計,應采取恰當?shù)姆莱贝胧7雷o方法的選擇取決于應變計的工作條件、工作期限及所要求的測量精度。對于常溫應變計,常采用硅橡膠密封劑防護方法。這種方法是用硅橡膠直接涂在經(jīng)一般清潔處理的應變計周圍,在室溫下經(jīng)12~24小時即可粘合固化,放置時間越長,粘合效果越好。硅橡膠使用方便、防潮性能好、附著力強、儲存期長、耐高低溫、對應變計無腐蝕作用,但強度較低。另外,環(huán)氧樹脂、石蠟或凡士林也可做防潮保護材料。高精度應變計監(jiān)測原理