应变片贴法
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美国Vishay公司的讲座笔记,使用的是带导线的应变计,供参考:
一、应变计的选择
1、1/4桥
λε,仪器调零困难。同时也受温度的影响,用手握住导线的变化就能有100εμ2根线的1/4桥:长的引线会引入电阻导致电桥不平衡,6m长的导线导致电桥不平衡量为29000 以上。
λ,仪器调零容易。也不受导线温度的影响。εμ3根线的1/4桥:6m长的导线导致电桥不平衡量为400
2、应变计的长度选择:要基于应力的分布。
λ应变测量的是局部区域的平均,而非某点的微应变。当应力是线性分布,应变计的长度无影响。
λ应力集中时,最好用非常小的应变计贴在应力集中处,应变计应比应力集中点稍大一点。
λ各向异性材料(如混凝土、碳纤维复合材料等),用长应变计在较大区域得到平均值。
3、应变片样式
λ单向应变计:需要知道主应力方向;
T型应变计:也需要知道主应力方向;λ
三片应变花:不知道主应力方向时,可随意贴,通过计算可得出最大最小主应力和方向。λ
剪切式应变计:用于剪切和扭转。λ
4、应变计电阻选择
常用的有120Ω、350Ω和1000Ω。
电阻120Ω350Ω
优
点应变计尺寸小电流低,发热功率低
成本稍低可大电压激励,信号噪声小
疲劳寿命更佳导线的电阻影响更小
电池供电更长
5、激励电压
适当提高激励电压可提高测量的信噪比。但激励电压太高时,流过应变计的电流会发热,导致应变计电阻变化而产生热输出。
以下情况可使用高的激励电压:
大应变片,散热好;λ
大阻值应变片(小电流,发热功率小)λ
λ容易散热的材料(如铝材料,可用10V的激励电压)
二、应变计的安装过程
以下的安装过程是在研讨会上进行演示,并实际动手照此程序进行操作。它是以VMM公司的产品为基础的,具有一定的参考意义。
1、去污剂CSM-2喷到纱布上,擦测试零件,去除油污。
2、用320GRIT的砂纸,在粘贴面来回打磨12次。白纸垫在零件下面。
3、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂,再用320GRIT的砂纸,在测量面来回打磨12次。将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次,再用另一块纱布朝相反方向擦一次,扔掉纱布。换一张白纸。
4、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂,用400GRIT的砂纸,在测量面来回打磨12次。将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次,再用另一块纱布朝相反方向擦一次,扔掉纱布。换一张白纸。
5、用铅笔、直尺划出贴应变片的位臵。
6、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂,用棉签擦掉铅笔划的线,将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次。
7、在贴应变片处涂Conditioner5A中和剂,达到合适的酸碱度,用棉签擦拭,将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次,再用另一块纱布朝相反方向擦一次,扔掉纱布。换一张白纸。
8、处理应变计的盒子用Conditioner5A中和剂滴几滴,用纱布擦干净。中和剂倒在纱布上,将镊子擦干净。
9、取出应变计,用胶布将导线固定在盒子上。去掉应变计的塑料夹子,用透明胶布将应变计和导线粘在一起,去掉固定导线的胶
纸。用透明胶带将应变计对准粘贴位臵贴上,注意导线方向。
10、用较小的角度揭开胶带超过中线1cm,将快干剂涂在应变计背后,晾干1min。
11、将胶涂在胶带下面,用纱布将胶向应变计方向挤出,用拇指压住1min。松开手指后再晾1min.
12、用纸胶带将导线固定再零件上,并写上相应的信息:应变计的型号和灵敏系数等。
13、将透明胶带以0角度由应变片向导线方向揭开。在应变计和导线上涂M-Coat A的保护层。
14、用应变计安装测试仪1300检查安装质量。要求绝缘电阻大于10kMΩ。
在电测技术中,应变片粘贴质量的优劣对测量的可靠性影响很大,是一个非常关键性的环节,必须予以注意.为提高电测结果的准确性,我们应在应变片的粘贴过程中做到认真操作,一丝不苟.
应变片的种类很多,有金箔式、丝式、薄膜式、半导体式.鉴于目前在电测实验中较为常用的电阻应片是金箔式应变片(以下简称箔式应变片),下面我们就以箔式电阻应变片为例,谈一谈电测应力实验中应变片的粘贴技巧.
箔式应变片是用厚变为0.0o3~0.01mm 的康铜或镍铬箔片借光刻
和腐蚀工艺制作成栅状,它由电阻丝、基片和引出线三大部分组成(如图1).这种应变片由于其具有线条均匀、灵敏度分散性小,测试范围广等优点,故而得到广泛应用.
在做电测实验之前,我们面临的第一个问题是如何选择正确的应变片.由于箔式应变片的主要参数指标有:应变片的几何尺寸(包括敏感栅基长、应变片基底长、敏感栅基宽、应变片基底宽)、名义阻值、灵敏度系数、允许电流、线性度、滞后、零漂、极限应变等,能否正确选择适当正确的应变片将直接影响到电测法的测试结果.为合理选用应变片,我们应对其性能作一些了解.一般而言,大尺寸的应变片,能感受较多的平均应变量,有利于测量精度的提高;小尺寸的应变片,虽然感受平均应变量较少,但能较好地反映出“点”的应力,所以对于应变片尺寸的选择,应根据构件受力后的应力分布情况和构件自身相关尺寸来决定.
在选好应变片准备粘贴之前,我们应对应变片作严格仔细地检查,检查的内容包括:
(1)应变片的外形检查,即检查应变片是否存在断路、短路现象、片中各部位是否有损伤、折断发生、片内是否夹有气泡或霉变现象等等.(2)应变片电阻值的检测.为保证使用的应变片的电阻误差不超过允许范围(这个范围通常在±0.5Q),可事先用精度较高的欧姆表或采用直流电桥对其进行检测,以免因同组使用的应变片的阻值误差太大而造成测量结果欠准.
(3)检查应变片上是否标有中心线.若无,则应在其基盖上补画出纵、