常用的電阻應(yīng)變計(jì)——箔式應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn)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(cè)量精度高。2.敏感柵薄而寬,在相同的橫截面積條件下,箔柵的表面積比絲柵的要大,散熱性好,故允許通過(guò)較大的電流,因而可以輸出較強(qiáng)的信號(hào),提高測(cè)量靈敏度。3.敏感柵的橫向端部為較寬的柵條,故橫向效應(yīng)較小。4.箔式片能保證尺寸準(zhǔn)確,線條均勻,故靈敏系數(shù)分散性小。5.箔式應(yīng)變計(jì)的蠕變小、疲勞壽命長(zhǎng)。6.加工性能好,能制成為各種形狀和尺寸的應(yīng)變計(jì),尤其可以制造柵長(zhǎng)很小的或敏感柵圖案特殊的應(yīng)變計(jì)。7.制造工藝自動(dòng)化,可成批生產(chǎn),生產(chǎn)效率高。應(yīng)變計(jì)的底膠處理,許多粘結(jié)劑要求涂底膠,并經(jīng)適當(dāng)?shù)臒峁袒幚?。廈門振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
金屬絲式應(yīng)變計(jì),金屬絲式應(yīng)變計(jì)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(yīng)變計(jì)是用一根金屬絲繞制而成,短接式應(yīng)變計(jì)是用數(shù)根金屬絲按一定間距平行拉緊,然后按柵長(zhǎng)大小在橫向焊以較粗的鍍銀銅線,再將銅導(dǎo)線相間地切割開(kāi)來(lái)而成。絲繞式應(yīng)變計(jì),絲繞式應(yīng)變計(jì)的疲勞壽命和應(yīng)變極限較高,可作為動(dòng)態(tài)測(cè)試用傳感器的應(yīng)變轉(zhuǎn)換元件。絲繞式應(yīng)變計(jì)多用紙基底和紙蓋層,其造價(jià)低,容易安裝。但由于這種應(yīng)變計(jì)敏感柵的橫向部分是圓弧形,其橫向效應(yīng)較大,測(cè)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(yīng)變計(jì)性能分散,故在常溫應(yīng)變測(cè)量中正逐步被其它片種代替。東莞振弦式埋入式應(yīng)變計(jì)公司箔式應(yīng)變計(jì)的引線應(yīng)彎成弧形,然后再焊接,敏感柵是由經(jīng)過(guò)獲得大變形及退火處理的康銅制成。
電阻應(yīng)變片的溫度特性,應(yīng)變片中的電阻絲,不僅因應(yīng)變產(chǎn)生電阻變化,由于溫度變化也會(huì)引起電阻的變化,電橋產(chǎn)生與溫度成比例的輸出。這個(gè)現(xiàn)象叫熱輸出或稱溫度引起的零點(diǎn)漂移。所以在測(cè)量應(yīng)變時(shí)必須考慮溫度補(bǔ)償。鎳鉻絲應(yīng)變片如試驗(yàn)中工作片與補(bǔ)償片之間溫度相差1℃,就要200με。但康銅絲應(yīng)變片的溫度影響較小。還有由于試件和應(yīng)變片的線膨脹系數(shù)不同,電橋亦會(huì)產(chǎn)生熱輸出。目前,溫度補(bǔ)償一般是采用在電橋內(nèi)接溫度補(bǔ)償片的方法。溫度補(bǔ)償片貼在與試件相同材料但不受力的試件上。另外一種方法是采用溫度自補(bǔ)償片。在國(guó)內(nèi),這種溫度自補(bǔ)償片正在逐步推廣使用。
應(yīng)變計(jì)敏感柵材料和基底材料的選擇:60℃以內(nèi)、長(zhǎng)時(shí)間、較應(yīng)變量在1000μm/m以下的應(yīng)變測(cè)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(yīng)變計(jì)(BE、ZF、BA及日用衡器類應(yīng)變計(jì)系列);150℃以內(nèi)的應(yīng)變測(cè)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(yīng)變計(jì)(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(yīng)變計(jì)(BF、ZF系列)。應(yīng)變計(jì)敏感柵結(jié)構(gòu)型式的選擇:測(cè)量未知主應(yīng)力方向試件的應(yīng)變或測(cè)量剪應(yīng)變時(shí)選用多軸應(yīng)變計(jì),前者可用三軸互相夾角為45°,或60°,或120°等的應(yīng)變計(jì),后者用夾角為90°的二軸應(yīng)變計(jì);測(cè)量已知主應(yīng)力方向試件的應(yīng)變時(shí),可選用單軸應(yīng)變計(jì);用于壓力傳感器的應(yīng)變計(jì)可選用圓形敏感柵的多軸應(yīng)變計(jì);測(cè)量應(yīng)力分布時(shí),可選用排列成串或成行的5~10個(gè)敏感柵的多軸應(yīng)變計(jì)。單軸應(yīng)變計(jì):?jiǎn)屋S應(yīng)變計(jì)一般是指具有一個(gè)敏感柵的應(yīng)變計(jì)。
振弦式應(yīng)變計(jì)使用指南:1.測(cè)量,測(cè)量振弦式應(yīng)變計(jì)先將測(cè)量線連接振弦讀數(shù)儀,將各色夾子對(duì)應(yīng)連接上應(yīng)變計(jì)的輸出電纜,黑、紅測(cè)頻率,白、綠測(cè)溫度。振弦式應(yīng)變計(jì)內(nèi)附有智能識(shí)別芯片,其內(nèi)存貯有該應(yīng)變計(jì)的編號(hào)、系數(shù)K、溫度修正系數(shù)b等信息。用讀數(shù)儀測(cè)量時(shí)會(huì)自動(dòng)將識(shí)別信息讀出,順序存入讀數(shù)儀內(nèi),通訊給計(jì)算機(jī),方便快速統(tǒng)計(jì)計(jì)算及查詢,使測(cè)量實(shí)現(xiàn)人工智能無(wú)紙化操作。工程現(xiàn)場(chǎng)多支應(yīng)變計(jì)電纜被意外挖斷,用讀數(shù)儀測(cè)量一遍,自動(dòng)識(shí)別出每支應(yīng)變計(jì)所對(duì)應(yīng)的編號(hào)及身份信息。2.應(yīng)變計(jì)故障排查,當(dāng)振弦式應(yīng)變計(jì)測(cè)量出現(xiàn)故障時(shí),可用萬(wàn)用表檢查應(yīng)變計(jì)芯線間的電阻值,其正常狀況紅、黑芯線電阻值通常為300Ω左右;綠、白芯線電阻值在溫度25℃時(shí)應(yīng)為3kΩ左右;紅、黑線對(duì)綠、白線或?qū)ζ帘尉€(裸線)間絕緣電阻值應(yīng)﹥50MΩ(測(cè)量絕緣電阻時(shí)可使用100V直流兆歐表,萬(wàn)用表測(cè)量絕緣電阻應(yīng)用MΩ檔,其值應(yīng)為無(wú)窮大∞)。應(yīng)變計(jì)按安裝位置可分為埋入式應(yīng)變計(jì)、表面式應(yīng)變計(jì)。深圳三向應(yīng)變計(jì)分辨率
埋入式應(yīng)變計(jì)澆鑄在混凝土結(jié)構(gòu)中,也可作為“噴漿混凝土”模型,帶有可調(diào)的張緊環(huán)。廈門振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
按敏感柵的材料,電阻應(yīng)變計(jì)分為金屬電阻應(yīng)變計(jì)和半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)兩類,按工藝可分為粘貼式(又稱應(yīng)變片,出現(xiàn)較早,應(yīng)用較廣)、非粘貼式(又稱張絲式或繞絲式)、焊接式、噴涂式等。金屬電阻應(yīng)變計(jì),金屬電阻應(yīng)變計(jì)的種類、所使用的材料和安裝方法分述如下:絲式應(yīng)變計(jì)敏感柵常用的有絲繞式和短接線式兩種。絲繞式的敏感柵是用直徑0.015~0.05毫米的金屬絲連續(xù)繞制而成,端部呈半圓形。如果安裝應(yīng)變計(jì)的構(gòu)件表面存在兩個(gè)方向的應(yīng)變,此圓弧端除了感受縱向應(yīng)變外,還能感受橫向應(yīng)變,后者稱為橫向效應(yīng)。若對(duì)測(cè)量精度的要求較高,應(yīng)考慮橫向效應(yīng)的影響并進(jìn)行修正。短接線式的敏感柵采用較粗的橫絲,將平行排列的一組直徑為0.015~0.05毫米的金屬縱絲交錯(cuò)連接而成,端部是平直的。它的橫向效應(yīng)很小,但耐疲勞性能不如絲繞式的。廈門振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)