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应变计基本参数
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应变计粘贴步骤1.应变计准备,贴片前,将待用的应变计进行外观检查和阻值测量。外观检查可凭肉眼或借助放大镜进行,目的在于观察敏感栅有无锈斑,缺陷,是否排列整齐,基底和覆盖层有无损坏,引线是否完好。阻值测量JM3840四分之一桥测量电阻。目的在于检查敏感栅是否有断路、短路,并进行阻值分选,对于共用温度补偿的一组应变计,阻值相差不得超过±0.5。同一次测量的应变计,灵敏系数必须相同。2.构件表面处理,对于钢铁等金属构件,首先是清理表面油漆、氧化层和污垢;然后磨平或锉平,并用细砂布磨光。通常称此工艺为“打磨”。打磨光洁度应达▽5左右。对非常光滑的构件,则需用细砂布沿45°方向交叉磨出一些纹路,以增强粘结力。打磨面积约为应变计面积的5倍左右。打磨完毕后,用划针轻轻划出贴片的准确方位。表面处理的综一道工序是清洗。即用洁净棉纱或脱脂棉球蘸其它挥发性溶剂对贴片部位进行反复擦洗,直至棉球上见不到污垢为止。金属应变计包括丝式(丝绕式、短接式)应变计、箔式应变计和薄膜应变计。厦门混凝土应变计量程

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按敏感栅的材料,电阻应变计分为金属电阻应变计和半导体应变计两类,按工艺可分为粘贴式(又称应变片,出现较早,应用较广)、非粘贴式(又称张丝式或绕丝式)、焊接式、喷涂式等。金属电阻应变计,金属电阻应变计的种类、所使用的材料和安装方法分述如下:丝式应变计敏感栅常用的有丝绕式和短接线式两种。丝绕式的敏感栅是用直径0.015~0.05毫米的金属丝连续绕制而成,端部呈半圆形。如果安装应变计的构件表面存在两个方向的应变,此圆弧端除了感受纵向应变外,还能感受横向应变,后者称为横向效应。若对测量精度的要求较高,应考虑横向效应的影响并进行修正。短接线式的敏感栅采用较粗的横丝,将平行排列的一组直径为0.015~0.05毫米的金属纵丝交错连接而成,端部是平直的。它的横向效应很小,但耐疲劳性能不如丝绕式的。西安光纤光栅应变计监测系统安装用于临时测量的表面应变计,一般是将夹具用胶粘贴在被测结构物上。

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应变计浮栅或密封层脱起,造成应变计零点漂移。应变计浮栅。主要表现为侧光观察应变计时,发现应变计表面有针状亮点或用显微镜观察时敏感栅有扭曲现象。造成这一问题可能是环境温度过大或清洗溶剂含水量过大,造成应变计受潮所致。密封层脱起。主要表现为密封层有部份或全部脱起,造成这一问题的主要原因是密封层与敏感栅的粘结力不够所造成,引起敏感栅散热不均匀。表贴式应变计为振弦式弹性梁结构,适用于焊接到各种钢结构的场合,如:钢管、坑道的支撑、桩和桥梁等。也可用螺丝安装固定在各种结构的表面,长期监测其表面应力和应变。并可同步测定埋设点的温度。表面应变计安装时应根据设计要求调整测量范围(调整初始值),方法是:在各应变计的前端座上有一个螺纹孔,可用专业拉杆进行拉、压调整。调整时先将有电缆一端的夹紧螺钉拧紧,连接读数仪监测仪器,利用调整拉杆进行拉或压调整,调整合适后将夹具另一端的拧紧螺钉拧紧,并卸下调整拉杆。

半导体应变计,将半导体应变计安装在被测构件上,在构件承受载荷而产生应变时,其电阻将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的,其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分为体型和扩散型两种。前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀等方法制成,后者的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。半导体应变计的优点是灵敏系数大,机械滞后和蠕变小,频率响应高;缺点是电阻温度系数大,灵敏系数随温度而有名变化,应变和电阻之间的线性关系范围小。正确选择半导体材料和改进生产工艺,这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变(10-1微应变到数百微应变),已普遍用于应变测量和制造各种类型的传感器(见电阻应变计式传感器)。一般情况下,应变计贴片后其阻值会有微小变化或不变。

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金属粘贴式电阻应变计的封装结构。金属粘贴式电阻应变计一般由敏感栅、基底、覆盖层及引出线等组成。敏感栅是金属粘贴式电阻应变计较重要的组成元件,它是将应变量转换成电阻变化量的敏感元件,一般由康铜、镍铬合金等金属材料制成,敏感栅的形状与尺寸直接影响到金属粘贴式电阻应变计的性能。基底的作用是保持敏感栅的几何形状和相对位置,并保证将构件上的应变准确地传到敏感栅上。另外,基底还应具有良好的绝缘、抗潮和耐热性能。基底一般由纸、胶膜(环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺)、玻璃纤维布等制成。覆盖层可以保护敏感栅免受机械损伤并防止潮气侵入,以保持测量稳定性,通常覆盖层所用胶粘剂与基底胶相同。丝绕式应变计多用纸基底和纸盖层,其造价低,容易安装。昆明表贴式应变计量程

振弦式内埋应变计,主要应用于:桥梁在线监测、隧道在线监测、大坝监测、基桩等混凝土结构内部的应变测量。厦门混凝土应变计量程

多向应变计是用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内,测量结构物内部各个方向上的应变量,并可同步测量埋设点的温度的振弦式传感器。振弦式应变计有智能识别功能。工作原理:当被测结构物内部的应力发生变化时,应变计同步感受变形,变形通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化,从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率,频率信号经电缆传输至读数装置,即可测出被测结构物内部各个方向上的应变量。同时可同步测出埋设点的温度值。厦门混凝土应变计量程

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丝式应变计,这种应变计的敏感栅较常用的有丝绕式和短接线式两种。①丝绕式的敏感栅是用直径0.015~0.05毫米的金属丝连续绕制而成,端部呈半圆形。如果安装应变计的构件表面存在两个方向的应变,此圆弧端除了感受纵向应变外,还能感受横向应变,后者称为横向效应。若对测量精度的要求较高,应考虑横向效应的影响并进行修正。②短接线式的敏感栅采用较粗的横丝,将平行排列的一组直径为0.015~0.05毫米的金属纵丝交错连接而成,端部是平直的。它的横向效应很小,但耐疲劳性能不如丝绕式的。箔式应变计,这种应变计的敏感栅用厚度0.002~0.005毫米的金属箔刻蚀成形。用此法易于制成各种形状的应变计。箔栅有如下优点,...

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