什么是電阻應(yīng)變計粘貼式應(yīng)變計?它主要由4部分組成。①由電阻絲制成的敏感柵:是應(yīng)變計的敏感部分;②襯底和保護層:敏感柵粘貼在襯底上,襯底是將傳感器彈性元件表面的應(yīng)變傳遞到電阻絲柵上的中間介質(zhì),起絕緣作用;保護層起保護電阻絲的作用;③粘合劑:它將電阻絲與襯底粘貼在一起;④引出線:它起連接測量導(dǎo)線的作用。按襯底材料和安裝方法的不同,可把粘貼式應(yīng)變計分為紙襯式、膠襯式、金屬襯底式和臨時襯底式等。敏感柵又有多種結(jié)構(gòu)形式,可分為測量單方向應(yīng)變的單軸式和測量兩個方向以上應(yīng)變的多軸式(又稱應(yīng)變花)兩類。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。重慶高精度應(yīng)變計監(jiān)測系統(tǒng)
應(yīng)變計的底膠處理,許多粘結(jié)劑要求涂底膠,并經(jīng)適當(dāng)?shù)臒峁袒幚?。底膠面積約為應(yīng)變計面積的1.5倍。底膠一般采用與貼片膠相同的粘結(jié)劑,厚度應(yīng)控制在0.01-0.03mm并按相應(yīng)的固化參數(shù)進(jìn)行充分固化。在滿足粘合和絕緣強度的前提下,粘結(jié)層(包括底膠)越薄越好,因為這樣可以保持較強的傳遞應(yīng)變能力,減少膠層的不均勻性,降低蠕變和靈敏系數(shù)分散。有些粘結(jié)劑不需要涂刷底膠,如H-600、H-610等,這些粘結(jié)劑的粘結(jié)力強,絕緣強度高,蠕變小,特別適合制造傳感器和精密應(yīng)力分析。福州表面應(yīng)變計分辨率埋入式振弦應(yīng)變計除非另有說明,出廠時應(yīng)變計的張力調(diào)整在中間量程。
特殊的應(yīng)變計:1.雙層應(yīng)變計,在進(jìn)行薄殼、薄板應(yīng)變的測量時,需要在殼和板的內(nèi)、外表面對稱貼片。而對于體積小或密封的結(jié)構(gòu)在內(nèi)表面貼片幾乎是無法進(jìn)行的,雙層應(yīng)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(yīng)變計,并在應(yīng)變計表面涂環(huán)氧樹脂保護層。使用時將此雙層應(yīng)變計粘貼在被測構(gòu)件的外表面,利用彎曲應(yīng)變線性分布及軸向應(yīng)變均勻分布特點,同時測出彎曲及軸向應(yīng)變。2.防水應(yīng)變計,在潮濕環(huán)境或水下,特別在高水壓作用下,應(yīng)采用防水應(yīng)變計。常溫短期水下應(yīng)變量測可在箔式應(yīng)變計表面涂防護層(如水下環(huán)氧樹脂)。長期量測可用熱塑方法將應(yīng)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(yīng)變計的基底和覆蓋層制成防水應(yīng)變計。3.屏蔽式應(yīng)變計,屏蔽式應(yīng)變計的上、下兩面均有銅箔構(gòu)成屏蔽層,常用于電流變化幅度大的環(huán)境中的應(yīng)變測量,如在電焊機旁或電氣化機車軌道應(yīng)變的量測。在強磁場中,若采用鎳鉻敏感材料,可減小磁致效應(yīng)。
在水電行業(yè)及巖土工程大量使用的兩種應(yīng)變計只作比較說明如下:振弦式應(yīng)變計與差動電阻式應(yīng)變計都是以鋼絲作為其測量的敏感元件,所以鋼絲設(shè)置是否牢固可靠直接影響到儀器的成活率和測量的穩(wěn)定性。振弦式應(yīng)變計的測量鋼絲直徑是差動電阻式應(yīng)變計的4.6倍,而差動電阻式應(yīng)變計的測量鋼絲比振弦式應(yīng)變計長了16倍多,這就是振弦式應(yīng)變計的敏感元件同比差動電阻式應(yīng)變計可靠的基礎(chǔ)。再有兩者的外護管,振弦式應(yīng)變計的外護管是1.5mm厚的不銹鋼管,差動電阻式應(yīng)變計是0.18mm厚的銅質(zhì)波紋管,兩者相差.8.3倍,相比較振弦式應(yīng)變計應(yīng)具有更好的抗沖擊性和抗震搗性,以至其在實際工程中也做到了成活率高。壓電應(yīng)變計的工作原理就是晶體的壓電效應(yīng)——應(yīng)變產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。
應(yīng)變計的尺寸,應(yīng)變計尺寸的選擇,是根據(jù)試件的材料和應(yīng)力狀態(tài),以及允許粘貼應(yīng)變計的面積而定。例如,對于混凝土、鑄鐵、木材等表面粗糙、不勻的材料,選用柵長較大的應(yīng)變計。對于表面光滑、均勻的材料,選用柵長較小的應(yīng)變計。對于試件表面應(yīng)力分布均勻或變化不大,且允許粘貼面較大的情況下,選用柵長較大的應(yīng)變計。若在試件的應(yīng)力集中區(qū)域,或允許粘貼面積很小的情況下,選用柵長≤1mm的應(yīng)變計。對于塑料等導(dǎo)熱性差的材料,一般選用柵長大的應(yīng)變計。應(yīng)變計的尺寸越小,則對粘貼質(zhì)量的要求越高。因此,在確保測量精度和有足夠安裝面積的前提下,選用柵長較大的應(yīng)變計為宜。如果應(yīng)變計用于動態(tài)應(yīng)變測量,則選擇應(yīng)變計的柵長時,還應(yīng)考慮應(yīng)變計對頻率的響應(yīng)等要求。埋入式振弦應(yīng)變計由一個薄壁鋼管組成,其中安裝有鋼弦,其末端有兩個用低變形模量釬料焊接的鋼頭。長沙埋入式應(yīng)變計輸出方式
振弦式表面應(yīng)變計,可焊接在鋼結(jié)構(gòu)表面或螺栓固定在各種結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行長期自動化監(jiān)測和定期檢測。重慶高精度應(yīng)變計監(jiān)測系統(tǒng)
應(yīng)變計選擇方法即在考慮試驗或應(yīng)用條件(即應(yīng)用精度、環(huán)境條件包括溫度,濕度,環(huán)境惡劣狀況,各類干擾,共模共地問題、試件材料大小尺寸、粘貼面積、曲率半徑、安裝條件等)以及試件或彈性體材料狀況(材料線膨脹系數(shù)、彈性模量、結(jié)構(gòu)、大概受力狀況或應(yīng)力分布狀況等)的情況下,利用上述內(nèi)容來選用與之匹配為較佳性價比的電阻應(yīng)變計。在實際應(yīng)用中,應(yīng)遵循試驗或應(yīng)用條件(即應(yīng)用精度、環(huán)境條件包括溫度,濕度,環(huán)境惡劣狀況,各類干擾,共模共地問題、試件材料大小尺寸、粘貼面積、曲率半徑、安裝條件等)為先,試件或彈性體材料狀況(材料線膨脹系數(shù)、彈性模量、結(jié)構(gòu)、大概受力狀況或應(yīng)力分布狀況等)次之的原則,利用上述內(nèi)容來選用與之匹配為較佳性價比的應(yīng)變計。重慶高精度應(yīng)變計監(jiān)測系統(tǒng)