高精度應(yīng)變計(jì)監(jiān)測原理

電阻應(yīng)變計(jì)根據(jù)被測構(gòu)件的應(yīng)變狀態(tài):（1）應(yīng)變分布梯度應(yīng)變計(jì)測出的應(yīng)變值是應(yīng)變計(jì)柵長范圍內(nèi)的平均應(yīng)變值。因此當(dāng)應(yīng)變沿試件軸向?yàn)榫鶆蚍植紩r(shí)，可以選用任意柵長的應(yīng)變計(jì)，而對測試精度無直接影響。柵長大的應(yīng)變計(jì)，其橫向效應(yīng)系數(shù)小，且粘貼也比較容易。如果是對應(yīng)變梯度大的構(gòu)件進(jìn)行測試，則應(yīng)視具體情況選用柵長小的應(yīng)變計(jì)。（2）應(yīng)變性質(zhì)對于靜態(tài)應(yīng)變測量，溫度變化是產(chǎn)生誤差的重要原因，如有條件，可針對具體試件材料選用溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)。對于動態(tài)應(yīng)變測量，應(yīng)選用疲勞壽命高的應(yīng)變計(jì)，如箔式應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變計(jì)按測量原理可分為振弦式應(yīng)變計(jì)、差阻式應(yīng)變計(jì)、光纖光柵應(yīng)變計(jì)和各類電阻式應(yīng)變片。高精度應(yīng)變計(jì)監(jiān)測原理

應(yīng)變計(jì)敏感柵長度的選擇：應(yīng)變計(jì)在加載狀態(tài)下的輸出應(yīng)變是敏感柵區(qū)域的平均應(yīng)變。為了獲得真實(shí)的測量值，通常應(yīng)變計(jì)的柵長應(yīng)不大于測量區(qū)域半徑的1/5～1/10。柵長較長的應(yīng)變計(jì)具有易于粘貼和接線、散熱性好等優(yōu)點(diǎn)，對應(yīng)變計(jì)的性能有一定的改善作用，但應(yīng)根據(jù)實(shí)際測量需要進(jìn)行選擇，對于應(yīng)變場變化不大和一般傳感器用途，我們推薦用戶選用柵長3～6mm的應(yīng)變計(jì)。如果對非均勻材料（如混凝土、鑄鐵、鑄鋼等）進(jìn)行應(yīng)變測量，應(yīng)選擇柵長不小于材料的不均勻顆粒尺寸的應(yīng)變計(jì)，以便比較真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)內(nèi)的平均應(yīng)變。對于應(yīng)變梯度大的應(yīng)變測量，應(yīng)盡量選用敏感柵長度較小的應(yīng)變計(jì)。天津表貼式應(yīng)變計(jì)規(guī)格應(yīng)變計(jì)(有時(shí)稱為應(yīng)變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。

應(yīng)變計(jì)的電阻值，應(yīng)變計(jì)電阻值的選擇，一般根據(jù)測試儀器對應(yīng)變電阻值和測量應(yīng)變靈敏度的要求，以及測試條件等而定。例如，應(yīng)力分析測試常用的電阻應(yīng)變儀通常是按應(yīng)變計(jì)電阻值為120+5Ω進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此，應(yīng)力分析測試時(shí)，普遍選用電阻值為120Ω的應(yīng)變計(jì)。而傳感器上通常選用高電阻值（如350Ω、500Ω、1000Ω，甚至5000Ω）的應(yīng)變計(jì)，因?yàn)檫@樣可以提高其穩(wěn)定性或輸出靈敏度。有時(shí)為了減少應(yīng)變計(jì)引線和連接導(dǎo)線的電阻對應(yīng)變計(jì)應(yīng)變靈敏度的衰減作用，或?yàn)榱颂岣邉討B(tài)應(yīng)變測量的信噪比，也選用高電阻值的應(yīng)變計(jì)。

電阻應(yīng)變計(jì)半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)，將半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)安裝在被測構(gòu)件上，在構(gòu)件承受載荷而產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，其電阻率將發(fā)生變化。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)就是以這種壓阻效應(yīng)作為理論基礎(chǔ)的，其敏感柵由鍺或硅等半導(dǎo)體材料制成。這種應(yīng)變計(jì)可分為體型和擴(kuò)散型兩種。前者的敏感柵由單晶硅或鍺等半導(dǎo)體經(jīng)切片和腐蝕等方法制成，后者的敏感柵則是將雜質(zhì)擴(kuò)散在半導(dǎo)體材料中制成的。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是靈敏系數(shù)大，機(jī)械滯后和蠕變小，頻率響應(yīng)高;缺點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大，靈敏系數(shù)隨溫度而明顯變化，應(yīng)變和電阻之間的線性關(guān)系范圍小。正確選擇半導(dǎo)體材料和改進(jìn)生產(chǎn)工藝，這些缺點(diǎn)可望得到克服。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)多用于測量小的應(yīng)變(10-1微應(yīng)變到數(shù)百微應(yīng)變),已普遍用于應(yīng)變測量和制造各種類型的傳感器(見電阻應(yīng)變計(jì)式傳感器)。應(yīng)變計(jì)的尺寸，應(yīng)變計(jì)尺寸的選擇，是根據(jù)試件的材料和應(yīng)力狀態(tài)，以及允許粘貼應(yīng)變計(jì)的面積而定。

表面應(yīng)變計(jì)安裝夾具，安裝用于長期觀測的表面應(yīng)變計(jì)，應(yīng)先將配好對的夾具安裝試棒，安裝時(shí)兩夾具的底面應(yīng)在同一平面上，兩夾具緊固螺栓中心孔距應(yīng)為100mm（儀器標(biāo)距）。利用裝好試棒的夾具上的4個孔(夾具下附帶的安裝板)，在儀器固定位置(觀測點(diǎn))畫點(diǎn)，在被測結(jié)構(gòu)物畫點(diǎn)的部位打孔，安裝膨脹螺栓，然后將裝有試棒的夾具組固定在被測結(jié)構(gòu)物上，既完成儀器夾具的安裝。安裝用于臨時(shí)測量的表面應(yīng)變計(jì)，一般是將夾具用膠粘貼在被測結(jié)構(gòu)物上。首先將被測結(jié)構(gòu)物需要安裝夾具的部位整平打毛，將裝有試棒的夾具底部的中間(在同一平面上)涂上AB膠(快干環(huán)氧樹脂膠)，沿夾具四周涂上502快干膠，隨即粘貼在被測結(jié)構(gòu)物整平打毛部位上，壓緊2分鐘左右即可松手，10分鐘左右即可粘貼牢固。為保證應(yīng)變計(jì)粘貼位置的準(zhǔn)確，可用無油圓珠筆芯或劃針在貼片部位輕輕劃出定位線。重慶非粘貼式應(yīng)變計(jì)廠家

應(yīng)變計(jì)將力、壓力、張力、重量等物理量轉(zhuǎn)化為電阻的變化，從而測量這些物理量。高精度應(yīng)變計(jì)監(jiān)測原理

電阻應(yīng)變計(jì)的防護(hù),對安裝后的應(yīng)變計(jì)，應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)姆莱贝胧?。防護(hù)方法的選擇取決于應(yīng)變計(jì)的工作條件、工作期限及所要求的測量精度。對于常溫應(yīng)變計(jì)，常采用硅橡膠密封劑防護(hù)方法。這種方法是用硅橡膠直接涂在經(jīng)一般清潔處理的應(yīng)變計(jì)周圍，在室溫下經(jīng)12~24小時(shí)即可粘合固化，放置時(shí)間越長，粘合效果越好。硅橡膠使用方便、防潮性能好、附著力強(qiáng)、儲存期長、耐高低溫、對應(yīng)變計(jì)無腐蝕作用，但強(qiáng)度較低。另外，環(huán)氧樹脂、石蠟或凡士林也可做防潮保護(hù)材料。高精度應(yīng)變計(jì)監(jiān)測原理