电阻应变计是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用较多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。埋入式振弦应变计除非另有说明,出厂时应变计的张力调整在中间量程。钢筋应变计
实际上,任何材料的体积都会随温度变化而发生轻微改变,绝大多数是热胀冷缩,且不同材料的伸缩率各不相同,体现这一特性的物理名词叫做线膨胀系数,即材料单位温度变化下的应变量,单位是10-6/℃。假设被测物内部应力应变没有发生变化,但是温度升高了,热胀冷缩造成被测物L长度内产生了ΔL的伸长,因此产生了应变,实际计算时,应把这部分因为温度变化产生的应变给去除。同理,应变计自身也会因为温度变化生产额外的应变,实际测量时应把被测物和应变计因为温度变化产生的叠加应变修正掉。钢筋应变计振弦式表面应变计,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。
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。
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。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。
混凝土埋入式应变计埋设方法,根据设计要求确定应变计的埋设位置以及方向。一般要求应变计的轴线与结构物轴线或中心线或设计方位的不重合误差不超过2°,位置误差不超过2cm。回填应变计周围的混凝土时,要谨慎施工,剔除混凝土中粒径70mm以上的骨料,人工分层振捣密实。回填料较终应填筑超过应变计表面1.5m以上。振捣器与仪器的较距离应大于振动半径并不小于1m。埋设时要经常检查应变计的位置和方位,及时发现并纠正,应变计损坏应及时更换。埋设后,应做好标记,专人守护,以防人为损坏。单向应变计:可在混凝土振捣后及时在埋设部位造孔(槽)埋设。丝绕式应变计是用一根金属丝绕制而成。佛山表贴式应变计好不好
半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的。钢筋应变计
应变计性能测试(主要针对传感器):(1)加载性能测试,传感器装夹准确,无松动现象。加载点准确,无移位,好是点对点加载。加载仪器自动加载,测试仪器采用自动巡检方式,减少人为因素的影响。线路连接完好,无接触不良、虚焊等现象。(2)温度性能测试,模拟环境的温度设备控温精度要高,符合传感器测试要求,无温度梯度、瞬变等现象。根据传感器体积大小确定保温时间,必须使被测传感器内部温度均匀、恒定,达到要求的温度值,避免在传感器弹性体内部产生温度台阶。湿热条件下的测试,必须使周围环境的温度、湿度达到规定的要求。(3)环境要求,室内环境条件必须达到国家标准要求,减少环境对传感器的影响。钢筋应变计
薄膜应变计,薄膜应变计的“薄膜”不是指用机械压延法所得到的薄膜,而是用诸如真空蒸发、溅射、等离子化学气相淀积等薄膜技术得到的薄膜。它是通过物理方法或化学/电化学反应,以原子,分子或离子颗粒形式受控地凝结于一个固态支撑物(即基底)上所形成的薄膜固体材料。其厚度约在数十埃至数微米之间。薄膜若按其厚度可分为非连续金属膜、半连续膜和连续膜。薄膜应变计的制造主要是成膜工艺,如溅射、蒸发、光刻、腐蚀等。其工艺环节少,工艺周期较短,成品率高,因而获得普遍的应用。电阻应变计一般由敏感栅、引线、粘结剂、基底和盖层组成。郑州振弦式应变计行情一般情况下,应变计贴片后其阻值会有微小变化或不变,但有时用户会反映应变计阻...