特殊的應變計:1.疲勞壽命計,疲勞壽命計的敏感柵是由經過退火處理的康銅箔制成,夾在兩層浸過環氧樹脂的玻璃纖維布中間形成。當應變計粘貼在承受交變載荷的構件上時,應變計絲柵在交變載荷作用下發生冷作硬化,而使電阻發生變化,電阻變化值與交變應力的大小、循環次數成比例,通??捎脤嶒灧椒▉斫⒔涷灩?。使用時可由電阻變化來推算交變應變的大小及循環次數,從而預測構件的疲勞壽命。2.大應變量應變計,用于量測5~應變或超彈性范圍應變用的,如圖2-10。為避免絲柵與粗引線間的應力集中,中間采用細引線過渡。箔式應變計的引線應彎成弧形,然后再焊接,敏感柵是由經過獲得大變形及退火處理的康銅制成,基底可用浸過增塑劑的紙(應變5~12%)或聚蹴亞胺(應變20%),粘結劑可用環氧樹脂,聚氨脂填加增塑劑制成。這種應變計受壓時敏感柵會發生軸向屈曲,故承受的拉應變遠大于壓應變。因此,當用于交變應變量測時,量測范圍不應超過容許的壓應變界限。單軸應變計:單軸應變計一般是指具有一個敏感柵的應變計。天津高分辨率應變計線性度
下面介紹幾種常用的電阻應變計,金屬絲式應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??煞譃榻z繞式和短接式兩種。絲繞式應變計是用一根金屬絲繞制而成(見圖2-3),短接式應變計是用數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,再將銅導線相間地切割開來而成。絲繞式應變計的疲勞壽命和應變極限較高,可作為動態測試用傳感器的應變轉換元件。絲繞式應變計多用紙基底和紙蓋層,其造價低,容易安裝。但由于這種應變計敏感柵的橫向部分是圓弧形,其橫向效應較大,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,使應變計性能分散,故在常溫應變測量中正逐步被其它片種代替。佛山振弦式應變計直銷振弦式應變計主要由左右端安裝支座、鋼弦和線圈組成。
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。
安裝應變計需要花費大量時間和資源,而不同電橋配置之間差別也很大。粘貼式應變計數量、電線數量以及安裝位置都會影響到安裝所需的工作量。一些電橋配置甚至要求應變計安裝在結構的反面,這種要求難度很大,甚至無法實現。1/4橋類型I只需安裝一個應變計和2根或3根電線,因而是較簡單的配置類型。應變計信號調理,應變計測量十分復雜,多種因素會影響測量效果。因此,要得到可靠的測量結果,就需要恰當地選擇和使用電橋、信號調理、連線以及DAQ組件。例如,沒有應變時,應變計應用引起的電阻容差和應變會生成一定量的初始偏置電壓。同樣,長導線會增加電橋臂的電阻,從而增加了偏置誤差并且使電橋輸出敏感性降低。應變計性能測試:加載性能測和溫度性能測試。
應變計選擇考量因素,應變計長度。應變計模式中的應變計數量。應變計模式中的應變計排列。柵極電阻。應變靈敏合金。載體材料。應變計寬度。焊片類型。焊片配置??捎眯?。振弦式應變計工作原理,當結構物受力或因溫度變化發生伸縮變形時,與結構物剛性固連的應變計產生同步變形,通過前、后端座傳遞給振弦使其產生應力變化,從而改變振弦的固有振動頻率。激勵與信號拾取裝置激勵振弦使其發生諧振,同時拾取其振動頻率信號,此信號經電纜傳輸至讀數裝置,即可測出被測結構物的伸縮改變量,此改變量與儀器標稱長度的比值即為應變量。振弦式應變計可測量鋼或混凝土結構的應變,測量值用于計算結構荷載或應力。天津高分辨率應變計線性度
電阻應變計按敏感柵的材料,電阻應變計分為金屬電阻應變計和半導體應變計兩類。天津高分辨率應變計線性度
應變計的底膠處理,許多粘結劑要求涂底膠,并經適當的熱固化處理。底膠面積約為應變計面積的1.5倍。底膠一般采用與貼片膠相同的粘結劑,厚度應控制在0.01-0.03mm并按相應的固化參數進行充分固化。在滿足粘合和絕緣強度的前提下,粘結層(包括底膠)越薄越好,因為這樣可以保持較強的傳遞應變能力,減少膠層的不均勻性,降低蠕變和靈敏系數分散。有些粘結劑不需要涂刷底膠,如H-600、H-610等,這些粘結劑的粘結力強,絕緣強度高,蠕變小,特別適合制造傳感器和精密應力分析。天津高分辨率應變計線性度