电阻应变计(resistancestraingage)是能将工程构件上的应变,即尺寸变化转换成为电阻变化的变换器(又称电阻应变片),简称为应变计。电阻应变计一般由敏感栅、引线、粘结剂、基底和盖层组成。将电阻应变计安装在构件表面,构件在受载荷后表面产生的微小变形(伸长或缩短),会使应变计的敏感栅随之变形,应变计的电阻就发生变化,其变化率和安装应变计处构件的应变成比例。测出此电阻的变化,即可按公式算出构件表面的应变,以及相应的应力。埋入式振弦应变计输出的频率信号易于处理,并适合长距离传输。北京高分辨率应变计直销
应变计的电阻值,应变计电阻值的选择,一般根据测试仪器对应变电阻值和测量应变灵敏度的要求,以及测试条件等而定。例如,应力分析测试常用的电阻应变仪通常是按应变计电阻值为120+5Ω进行设计的,因此,应力分析测试时,普遍选用电阻值为120Ω的应变计。而传感器上通常选用高电阻值(如350Ω、500Ω、1000Ω,甚至5000Ω)的应变计,因为这样可以提高其稳定性或输出灵敏度。有时为了减少应变计引线和连接导线的电阻对应变计应变灵敏度的衰减作用,或为了提高动态应变测量的信噪比,也选用高电阻值的应变计。福州振弦式钢筋应变计公司电阻应变计应用材料和安装方法,制造敏感栅的常用材枓有铜镍合金(康铜)、镍铬铁合金、铂和铂合金等。
应变计粘贴是整个贴片过程中关键的步骤,对测试精度有一定影响。粘贴前,对所需的工具、量具(如镊子、刀片、玻璃板)用清洗干净,戴上洁净的细纱手套,用化妆笔在试件表面贴片部位和应变计基底上分别涂刷粘结剂,稍稍晾干,待胶液略有发粘时,将应变计的中心线对准试件的定位线准确的贴上,盖上一层聚四氟乙烯膜,沿应变计轴线方向用手指滚压3-4次,排净气泡并挤出多余胶液,按所用粘结剂的要求自然干燥适当时间后揭掉聚四氟乙烯薄膜。注意,带有引线的应变计要从无引线的一端开始揭起,用力方向尽量与粘贴表面平行,以防将应变计带起。粘贴完毕后,要对应变计进行认真检查,发现基底有损坏,敏感栅有变形、断路、短路,贴片位置不正确,有气泡,局部没贴上,绝缘强度不够等问题,应及时排除,或铲除重贴。
金属电阻应变计还可以按敏感栅的结构形状分为下述几类:(1)单轴应变计:单轴应变计一般是指具有一个敏感栅的应变计。这种应变计可用来测量单向应变。(2)单轴多栅应变计:把几个单轴敏感栅粘贴在同一个基底上,可构成平行轴多栅和同轴多栅,这种应变计可方便地测量构件表面的应变梯度。(3)应变花(多轴应变计):具有两个或两个以上轴线相交成一定角度的敏感栅制成的应变计称为多轴应变计,也称为应变花。其敏感栅可由金属丝或金属箔制成。采用应变花可方便地测定平面应变状态下构件上某一点处的应变。振弦式应变计可测量钢或混凝土结构的应变,测量值用于计算结构荷载或应力。
电阻应变计半导体应变计,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,其电阻率将发生变化。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,灵敏系数随温度而明显变化,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)。应变计的固化,目前国内外常用的粘结剂大多数都需要加热固化。南昌振弦式表面应变计
振弦式应变计,一种用振弦来进行测量的应变传感器。北京高分辨率应变计直销
典型的金属箔应变计的应变通常是由外力或内力引起的。力、压力、力矩、热量和材料结构的变化都可能引起应变。当特定条件满足时,可通过实测应变计算影响因素的定量程度或物理值。该方法广泛应用于应力试验分析中。应力实验分析是利用在试件或结构件表面测得的应变值来表达材料的内应力,预测材料的安全性和耐久性。更专业的变送器可用于测量力或其他衍生物理量,如运动、压力、加速度、位移和振动。这种类型的变送器通常由一个与应变计相连的压敏膜片组成。北京高分辨率应变计直销
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,...