常用的電阻應變計:1、短接式應變計,短接式應變計也有紙基和膠基等種類。短接式應變計由于在橫向用粗銅導線短接,因而橫向效應系數(shù)很小(<0.1%),這是短接式應變計的較大優(yōu)點。另外,在制造過程中敏感柵的形狀較易保證,故測量精度高。但由于它的焊點多,焊點處截面變化劇烈,因而這種應變計疲勞壽命短。2、金屬箔式應變計,箔式應變計的敏感柵是用厚度為0.002~0.005毫米的銅鎳合金或鎳鉻合金的金屬箔,采用刻圖、制版、光刻及腐蝕等工藝過程而制成?;资窃诓牧硪幻嫱可蠘渲z,經(jīng)過加溫聚合而成,基底的厚度一般為0.03~0.05mm。電阻應變計的種類很多,分類的方法也很多。北京光纖應變計工作溫度
應變計敏感柵材料和基底材料的選擇:60℃以內(nèi)、長時間、較應變量在1000μm/m以下的應變測量,一般選用以康銅合金或卡瑪合金箔為敏感柵、改性酚醛或聚酰亞胺為基底的應變計(BE、ZF、BA及日用衡器類應變計系列);150℃以內(nèi)的應變測量,一般選用以康銅、卡瑪合金箔為敏感柵、聚酰亞胺為基底的應變計(BA系列);60℃以內(nèi)高精度傳感器常用以康銅合金或卡瑪合金箔為敏感柵、改性酚醛為基底的應變計(BF、ZF系列)。應變計敏感柵結構型式的選擇:測量未知主應力方向試件的應變或測量剪應變時選用多軸應變計,前者可用三軸互相夾角為45°,或60°,或120°等的應變計,后者用夾角為90°的二軸應變計;測量已知主應力方向試件的應變時,可選用單軸應變計;用于壓力傳感器的應變計可選用圓形敏感柵的多軸應變計;測量應力分布時,可選用排列成串或成行的5~10個敏感柵的多軸應變計。北京光纖應變計工作溫度對沒有蓋層的應變計,要順著敏感柵的方向輕輕擦洗,洗凈后用紅外線燈或其它烘干裝置烘干備用。
電阻應變計張絲式應變計,它是利用一定結構使金屬電阻絲張緊并能直接受力而產(chǎn)生電阻-應變效應的一種應變計,又稱非粘貼式應變計。一種測量微小壓力的張絲式應變計是將金屬電阻線繞在固定于彈簧片上的數(shù)個柱子上制成的。當壓力通過連桿加到彈簧片上時,彈簧片的變形使柱子移動,從而改變電阻線圈的張力而使其電阻發(fā)生變化。線圈連接成橋式電路,于是電橋由于橋臂電阻的變化而失去平衡,產(chǎn)生正比于壓力的輸出電壓。利用張絲式應變計的原理還可制成扭矩傳感器和加速度計。
電阻應變計根據(jù)被測構件的應變狀態(tài):(1)應變分布梯度應變計測出的應變值是應變計柵長范圍內(nèi)的平均應變值。因此當應變沿試件軸向為均勻分布時,可以選用任意柵長的應變計,而對測試精度無直接影響。柵長大的應變計,其橫向效應系數(shù)小,且粘貼也比較容易。如果是對應變梯度大的構件進行測試,則應視具體情況選用柵長小的應變計。(2)應變性質(zhì)對于靜態(tài)應變測量,溫度變化是產(chǎn)生誤差的重要原因,如有條件,可針對具體試件材料選用溫度自補償應變計。對于動態(tài)應變測量,應選用疲勞壽命高的應變計,如箔式應變計。應變計準備,貼片前,將待用的應變計進行外觀檢查和阻值測量。
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(shù)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(tài)測試用傳感器的應變轉(zhuǎn)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。表貼式應變計為振弦式彈性梁結構,適用于焊接到各種鋼結構的場合。北京光纖應變計工作溫度
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。北京光纖應變計工作溫度
電阻應變片的靈敏系數(shù),貼在構件上的電阻應變片,由于構件產(chǎn)生應變。應變片產(chǎn)生了微小的電阻變化。電阻變化率(△R/R)與應變(ε=△L/L)之比稱為應變片的靈敏系數(shù)(K)。根據(jù)推導,電阻絲單絲的靈敏系數(shù)KS主要與電阻絲材料的波桑比有關,因而為一常數(shù)。通常所用的柵狀電阻絲應變片,由于電阻應變片兩端的阻絲有圓弧彎轉(zhuǎn)部分,所以不僅沿電阻絲方向的應變能使應變片產(chǎn)生電阻變化,而垂直于電阻絲方向的應變亦使應變片產(chǎn)生部分電阻變化。這種現(xiàn)象稱為應變片的橫向效應。因此應變片的靈敏系數(shù)與電阻絲單絲的靈敏系數(shù)有所不同,但仍接近于常數(shù)。北京光纖應變計工作溫度