北京光柵應(yīng)變計傳感器

來源: 發(fā)布時間:2024-07-27

應(yīng)變計(有時稱為應(yīng)變片)是電阻隨力變化的傳感器。它將力、壓力、張力、重量等物理量轉(zhuǎn)化為阻力的變化,從而測量這些物理量。當外力作用在固定物體上時,會產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。人體產(chǎn)生的反作用力(對外力的反作用力)是應(yīng)力,位移和變形是應(yīng)變。應(yīng)變片是電測量技術(shù)中較重要的傳感器之一,用于測量機械量。顧名思義,應(yīng)變計主要用于應(yīng)變測量。作為一個術(shù)語,“應(yīng)變”包括拉伸應(yīng)變和壓縮應(yīng)變,這是區(qū)分正負符號。因此,應(yīng)變計可以測量膨脹和收縮??戳松衔牡慕榻B后希望能幫助到你。振弦式鋼筋應(yīng)力計也叫鋼筋計,是一種測量鋼筋或錨桿應(yīng)力的振弦式傳感器。北京光柵應(yīng)變計傳感器

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壓電應(yīng)變計的工作原理就是晶體的壓電效應(yīng)——應(yīng)變產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。壓電應(yīng)變計的基本結(jié)構(gòu)就是在兩個電極之間夾一塊壓電晶體。當有壓力作用時,即產(chǎn)生應(yīng)變,并同時在兩個電極上出現(xiàn)電荷和電壓(正壓電效應(yīng));相反,當在兩個電極上施加電壓時,即將引起應(yīng)變和機械運動(逆壓電效應(yīng))。一般的壓電應(yīng)變計即是應(yīng)用正壓電效應(yīng);而機械波發(fā)生器等即是利用逆壓電效應(yīng)。常用的壓電晶體材料有石英、氧化鋅、電氣石和某些陶瓷(如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛)。壓電應(yīng)變計的優(yōu)點:這種傳感器是能夠自動產(chǎn)生電荷,但是這些電荷會逐漸泄漏,所以它是一種動態(tài)工作的元件。因此,壓電應(yīng)變計能很好地應(yīng)用于動態(tài)系統(tǒng)(如加速度計、清洗器等)和感測沖擊、振動和碰撞,也可用作為叉指式換能器。成都內(nèi)埋式應(yīng)變計輸出方式振弦式應(yīng)變計具有抗壓、抗徑向力等特點。

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性能測試(主要針對傳感器),應(yīng)變計的測試:(1)加載性能測試,傳感器裝夾準確,無松動現(xiàn)象;加載點,無移位,較好是點對點加載;加載儀器自動加載,測試儀器采用自動巡檢方式,減少人為因素的影響;線路連接完好,無接觸不良、虛焊等現(xiàn)象。(2)溫度性能測試,模擬環(huán)境的溫度設(shè)備控溫精度要高,符合傳感器測試要求,無溫度梯度、瞬變等現(xiàn)象;根據(jù)傳感器體積大小確定保溫時間,必須使被測傳感器內(nèi)部溫度均勻、恒定,達到要求的溫度值,避免在傳感器彈性體內(nèi)部產(chǎn)生溫度臺階;濕熱條件下的測試,必須使周圍環(huán)境的溫度、濕度達到規(guī)定的要求。(3)環(huán)境要求,室內(nèi)環(huán)境條件必須達到國家標準要求,減少環(huán)境對傳感器的影響。

特殊的應(yīng)變計:1.雙層應(yīng)變計,在進行薄殼、薄板應(yīng)變的測量時,需要在殼和板的內(nèi)、外表面對稱貼片。而對于體積小或密封的結(jié)構(gòu)在內(nèi)表面貼片幾乎是無法進行的,雙層應(yīng)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(yīng)變計,并在應(yīng)變計表面涂環(huán)氧樹脂保護層。使用時將此雙層應(yīng)變計粘貼在被測構(gòu)件的外表面,利用彎曲應(yīng)變線性分布及軸向應(yīng)變均勻分布特點,同時測出彎曲及軸向應(yīng)變。2.防水應(yīng)變計,在潮濕環(huán)境或水下,特別在高水壓作用下,應(yīng)采用防水應(yīng)變計。常溫短期水下應(yīng)變量測可在箔式應(yīng)變計表面涂防護層(如水下環(huán)氧樹脂)。長期量測可用熱塑方法將應(yīng)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(yīng)變計的基底和覆蓋層制成防水應(yīng)變計。3.屏蔽式應(yīng)變計,屏蔽式應(yīng)變計的上、下兩面均有銅箔構(gòu)成屏蔽層,常用于電流變化幅度大的環(huán)境中的應(yīng)變測量,如在電焊機旁或電氣化機車軌道應(yīng)變的量測。在強磁場中,若采用鎳鉻敏感材料,可減小磁致效應(yīng)。安裝用于臨時測量的表面應(yīng)變計,一般是將夾具用膠粘貼在被測結(jié)構(gòu)物上。

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振弦式應(yīng)變計長期測量的穩(wěn)定性應(yīng)較差動電阻式應(yīng)變計要好,因它的測量鋼絲是等標距的,而差動電阻式應(yīng)變計的測量鋼絲共分為拉﹑壓兩組,每一組鋼絲又分別繞成7道和9道。如都安標距70mm來計算,電阻式應(yīng)變計測量鋼絲的長度是振弦式應(yīng)變計的16倍(或16根),首先如它們鋼絲直徑一樣亦損斷的機率是16倍(何況它們的直徑又相差4.6倍),由于結(jié)構(gòu)所限它們的溫度線漲系數(shù)也相差16倍,對環(huán)境震動及干擾的影響兩者的感受度應(yīng)也相差16倍,所以兩者相比長期測量的穩(wěn)定性都是顯而易見的。目前在水電及巖土工程界大量使用的振弦式應(yīng)變計具有良好的長期穩(wěn)定性和高的現(xiàn)場安裝成活率,同時振弦式傳感器的制作水平也表示了當今國際巖土行業(yè)的水平。壓電應(yīng)變計即是應(yīng)用正壓電效應(yīng)。北京光柵應(yīng)變計傳感器

安裝用于長期觀測的表面應(yīng)變計,應(yīng)先將配好對的夾具安裝試棒,安裝時兩夾具的底面應(yīng)在同一平面上。北京光柵應(yīng)變計傳感器

與絲繞式應(yīng)變計相比,箔式應(yīng)變計的優(yōu)點是:1.敏感柵很薄,且箔材與粘合層的接觸面積要比絲材的大,因而粘貼牢固,有利于變形傳遞,因而它所感受的應(yīng)變狀態(tài)與試件表面的應(yīng)變狀態(tài)更為接近,測量精度高;2.敏感柵的橫向端部為較寬的柵條,故橫向效應(yīng)較小;3.箔式片能保證尺寸準確,線條均勻,故靈敏系數(shù)分散性小;4.箔式應(yīng)變計的蠕變小、疲勞壽命長;5.制造工藝自動化,可成批生產(chǎn),生產(chǎn)效率高。6.加工性能好,能制成為各種形狀和尺寸的應(yīng)變計,尤其可以制造柵長很小的或敏感柵圖案特殊的應(yīng)變計。北京光柵應(yīng)變計傳感器