如何选择应变计?一是根据测量目的、安装部位及介质选择埋入或表面的应变计。二是选择带测温和温度补偿的应变计,因为被测物材料(混凝土、钢结构等)的应变受温度影响特别大,一定要修正因为温度变化产生的应变。三是选择合适的测量原理的应变计,目前国内外大中型工程中应用较广的是振弦式应变计,相对于其它种类应变计,振弦式应变计具有高性能、高精度、高稳定性、抗干扰能力强、受电参数影响小、零点飘移小、受温度影响小、自带温度补偿、性能稳定可靠、耐震动和寿命长等特点。振弦式应变计内置温度传感器,便于进行温度补偿,提高监测数据的准确性和可靠性。沈阳高分辨率应变计分辨率
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。福州钢筋应变计分辨率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。
应变计又称为负荷囊(loadcell),在1856年由LoadKelvin所发现,由金属材料加压变形后,金属阻抗产生变化所做成的。当金属材料受到拉力或张力时,金属材料变细,电气阻抗增加。反之,受到压缩时,则金属阻抗变小。应用这种方法做成的被称为应变计。此类感测装置可以将物理现象中的压力变换成电气信号输出,因此常被用在荷重、张力、压力转换的场合之中。应变计的种类有很多种。就材质而言,有金属和半导体,就构造而言则有箔状、线状、堆栈、扩散等多项。是一种用得较多的金属应变计,以金属箔制作而成。此应变计是把金属箔黏贴在厚约3~10μm的聚合绝缘基板上,依电阻值大小以光蚀刻成所要的形状、图案,再覆盖上一层保护层。
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)。夹具固定后,轻轻拆下安装试棒,将表面应变计从夹具一端放入,到表面应变计各端面与夹具外边沿平齐为止。
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。埋入式振弦应变计高分辨率和高精度。无锡高精度应变计线性度
振弦式表面应变计,可焊接在钢结构表面或螺栓固定在各种结构的表面进行长期自动化监测和定期检测。沈阳高分辨率应变计分辨率
电阻应变计根据被测构件的应变状态:(1)应变分布梯度应变计测出的应变值是应变计栅长范围内的平均应变值。因此当应变沿试件轴向为均匀分布时,可以选用任意栅长的应变计,而对测试精度无直接影响。栅长大的应变计,其横向效应系数小,且粘贴也比较容易。如果是对应变梯度大的构件进行测试,则应视具体情况选用栅长小的应变计。(2)应变性质对于静态应变测量,温度变化是产生误差的重要原因,如有条件,可针对具体试件材料选用温度自补偿应变计。对于动态应变测量,应选用疲劳寿命高的应变计,如箔式应变计。沈阳高分辨率应变计分辨率
裂纹扩展应变计,裂纹扩展应变计的敏感栅是由平行栅条组成。用于断裂力学实验时,检测构件在载荷作用下裂纹扩展的过程及扩展的速率。实验时粘贴在构件裂纹处,随着裂纹的扩展,栅条依次被拉断,应变计的电阻逐级增加。根据事先作出的断裂顺序与电阻变化曲线,可推断裂纹的扩展情况。若同时记录各栅条断裂时间,即可算出裂纹的扩展速率。疲劳寿命计,疲劳寿命计的敏感栅是由经过退火处理的康铜箔制成,夹在两层浸过环氧树脂的玻璃纤维布中间形成。当应变计粘贴在承受交变载荷的构件上时,应变计丝栅在交变载荷作用下发生冷作硬化,而使电阻发生变化,电阻变化值与交变应力的大小、循环次数成比例,通常可用实验方法来建立经验公式。使用时可由电阻...