应变计选择考量因素,应变计长度。应变计模式中的应变计数量。应变计模式中的应变计排列。栅极电阻。应变灵敏合金。载体材料。应变计宽度。焊片类型。焊片配置。可用性。振弦式应变计工作原理,当结构物受力或因温度变化发生伸缩变形时,与结构物刚性固连的应变计产生同步变形,通过前、后端座传递给振弦使其产生应力变化,从而改变振弦的固有振动频率。激励与信号拾取装置激励振弦使其发生谐振,同时拾取其振动频率信号,此信号经电缆传输至读数装置,即可测出被测结构物的伸缩改变量,此改变量与仪器标称长度的比值即为应变量。埋入式振弦应变计由一根钢弦保护管连接的两个法兰盘端块组成。南京混凝土应变计量程
应变计按测量原理可分为振弦式应变计、差阻式应变计、光纤光栅应变计和各类电阻式应变片。按安装位置可分为埋入式应变计、表面式应变计。按安装结构物材料可分为混凝土应变计和钢板计。按加装的附件类型可分为单向、三向、多向应变计组和无应力计。另外还有适用于高仓位混凝土连续浇筑的大弹膜应变计。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。北京振弦式土压力应变计输出方式应变计的测试:加载性能测试,传感器装夹准确,无松动现象。
为保证应变计粘贴位置的准确,可用无油圆珠笔芯或划针在贴片部位轻轻划出定位线。划线时,线不能划到应变计贴片部位下面,避免对应变计产生损伤。经过划线的试件表面需用、无水乙醇、三氯乙烷、异丙醇等溶剂对贴片试件表面单项清洗,并及时擦干或烘烤干,避免表面有油污残留或溶剂残留,对贴片质量产生致命性影响。贴片时,尽量保证应变计的位置准确,刷胶均匀性,胶量控制适量等。然后盖上聚四氟乙烯薄膜,用手指均匀挤压应变计,排除多余胶液和气泡,同时,轻轻拨动应变计,调整应变计位置,使其定位准确,真实反映测量点的应变。
短接式应变计,短接式应变计也有纸基和胶基等种类。短接式应变计由于在横向用粗铜导线短接,因而横向效应系数很小(<0.1%),这是短接式应变计的较优点。另外,在制造过程中敏感栅的形状较易保证,故测量精度高。但由于它的焊点多,焊点处截面变化剧烈,因而这种应变计疲劳寿命短。金属箔式应变计,箔式应变计的敏感栅是用厚度为0.002~0.005毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属箔,采用刻图、制版、光刻及腐蚀等工艺过程而制成。基底是在箔的另一面涂上树脂胶,经过加温聚合而成,基底的厚度一般为0.03~0.05mm。埋入式振弦应变计高分辨率和高精度。
应变计敏感栅材料和基底材料的选择:60℃以内、长时间、较应变量在1000μm/m以下的应变测量,一般选用以康铜合金或卡玛合金箔为敏感栅、改性酚醛或聚酰亚胺为基底的应变计(BE、ZF、BA及日用衡器类应变计系列);150℃以内的应变测量,一般选用以康铜、卡玛合金箔为敏感栅、聚酰亚胺为基底的应变计(BA系列);60℃以内高精度传感器常用以康铜合金或卡玛合金箔为敏感栅、改性酚醛为基底的应变计(BF、ZF系列)。应变计敏感栅结构型式的选择:测量未知主应力方向试件的应变或测量剪应变时选用多轴应变计,前者可用三轴互相夹角为45°,或60°,或120°等的应变计,后者用夹角为90°的二轴应变计;测量已知主应力方向试件的应变时,可选用单轴应变计;用于压力传感器的应变计可选用圆形敏感栅的多轴应变计;测量应力分布时,可选用排列成串或成行的5~10个敏感栅的多轴应变计。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。佛山电阻应变计监测系统
金属粘贴式电阻应变计的封装结构。南京混凝土应变计量程
贴片后存在虚空现象,造成应变计零点漂移。检查时,就会发现应变计基底背面有异物感、发花,同时用软的物体对应变计施加力时,应变计电阻值就会发生变化,而去掉时,阻值很快就会恢复。而由于虚空,造成应变计加电时局部热量增加产生热漂移所致。贴片时胶层太厚或贴片后产生胶棱、鼓包等,造成应变计零点漂移。这一现象主要表现为应变计背部有层次感、周围胶液残留较多、固化后留有胶棱、鼓包。造成这一现象的主要原因是构件表面清洗不干净有颗粒或胶液涂刷不均匀或胶液过多。南京混凝土应变计量程
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,...