應變計又稱為負荷囊(loadcell),在1856年由LoadKelvin所發現,由金屬材料加壓變形后,金屬阻抗產生變化所做成的。當金屬材料受到拉力或張力時,金屬材料變細,電氣阻抗增加。反之,受到壓縮時,則金屬阻抗變小。應用這種方法做成的被稱為應變計。此類感測裝置可以將物理現象中的壓力變換成電氣信號輸出,因此常被用在荷重、張力、壓力轉換的場合之中。應變計的種類有很多種。就材質而言,有金屬和半導體,就構造而言則有箔狀、線狀、堆棧、擴散等多項。是一種用得較多的金屬應變計,以金屬箔制作而成。此應變計是把金屬箔黏貼在厚約3~10μm的聚合絕緣基板上,依電阻值大小以光蝕刻成所要的形狀、圖案,再覆蓋上一層保護層。電阻應變計是能將工程構件上的應變,即尺寸變化轉換成為電阻變化的變換器,簡稱為應變計。佛山內埋式應變計傳感器
電阻應變計粘貼技術,應變計的粘貼質量直接影響應變測量精度。應變計的粘貼工序主要包括:應變計的檢查與篩選,試件表面處理,應變計的粘貼、固化,導線的焊接與固定,防潮處理和質量檢查等。其中每道工序均需嚴格操作,才能保證質量。1.應變計的選擇根據應力測試和傳感器糙度要求對照應變計系列表選擇相應的應變計。2.應變粘接膠選擇,根據所選應變計系列選擇相應的粘貼膠。3.試件表面處理,一般采用細砂紙(布)對構件或彈性體粘貼面進行交叉打磨,使試件表面呈細密,均勻粗糙毛面,其面積要大于應變計的面積。如有條件可采用噴砂處理。長沙振弦式貼片式應變計參數安裝用于臨時測量的表面應變計,一般是將夾具用膠粘貼在被測結構物上。
下面介紹幾種常用的電阻應變計,金屬絲式應變計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。可分為絲繞式和短接式兩種。絲繞式應變計是用一根金屬絲繞制而成(見圖2-3),短接式應變計是用數根金屬絲按一定間距平行拉緊,然后按柵長大小在橫向焊以較粗的鍍銀銅線,再將銅導線相間地切割開來而成。絲繞式應變計的疲勞壽命和應變極限較高,可作為動態測試用傳感器的應變轉換元件。絲繞式應變計多用紙基底和紙蓋層,其造價低,容易安裝。但由于這種應變計敏感柵的橫向部分是圓弧形,其橫向效應較大,測量精度較差,而且其端部圓弧部分制造困難,形狀不易保證相同,使應變計性能分散,故在常溫應變測量中正逐步被其它片種代替。
應變計浮柵或密封層脫起,造成應變計零點漂移。應變計浮柵。主要表現為側光觀察應變計時,發現應變計表面有針狀亮點或用顯微鏡觀察時敏感柵有扭曲現象。造成這一問題可能是環境溫度過大或清洗溶劑含水量過大,造成應變計受潮所致。密封層脫起。主要表現為密封層有部份或全部脫起,造成這一問題的主要原因是密封層與敏感柵的粘結力不夠所造成,引起敏感柵散熱不均勻。表貼式應變計為振弦式彈性梁結構,適用于焊接到各種鋼結構的場合,如:鋼管、坑道的支撐、樁和橋梁等。也可用螺絲安裝固定在各種結構的表面,長期監測其表面應力和應變。并可同步測定埋設點的溫度。表面應變計安裝時應根據設計要求調整測量范圍(調整初始值),方法是:在各應變計的前端座上有一個螺紋孔,可用專業拉桿進行拉、壓調整。調整時先將有電纜一端的夾緊螺釘擰緊,連接讀數儀監測儀器,利用調整拉桿進行拉或壓調整,調整合適后將夾具另一端的擰緊螺釘擰緊,并卸下調整拉桿。應變計粘貼是整個貼片過程中關鍵的步驟,對測試精度有一定影響。
光纖光柵混凝土表面標準型應變計主要用于混凝土表面的應力應變監測,也用于對各種金屬或其他固體結構表面進行靜態和動態應力應變監測。產品采用特有的彈性梁結構,具有較高的測量分辨率和測量。現場安裝時先在混凝土表面打四個鉆孔,然后采用緊固螺釘將底座固定在混凝土表面,通過螺母將傳感器方便地固定在底座上,亦可通過焊接或粘貼方式將傳感器固定在結構表面。產品符合國家建筑工業行業標準JG/T422-2013。產品特點,安裝方便,既可進行監測,又可在短期監測,能重復使用;適用于環境溫度變化小的工程,占用波長帶寬資源少,批量實用性高,節省項目整體成本;尾纖采用PU披覆鎧裝光纜,具有優異的耐溫性能和耐腐蝕、耐老化性能,適應野外存活環境;穩定性好、可靠性高。應變計粘貼位置的準確,可用無油圓珠筆芯或劃針在貼片部位輕輕劃出定位線。南京光纖應變計工作溫度
應變計的固化,目前國內外常用的粘結劑大多數都需要加熱固化。佛山內埋式應變計傳感器
和小編一起來看看與應變計相關的知識介紹,應變計的應變測量應注意的問題,應變計的應變測量是為了更加的準確,我們應該注意一些問題,下面給大家介紹一下,為確保應變測量精確,請考慮以下因素:1、1/4橋和半橋應變計所需電路的完整橋結構。2、使用遠端檢測補償長導線激勵電壓中誤差。3、提高測量分辨率和信噪比的放大電路。4、移除外部高頻噪聲的濾波。5、無應變時將電橋平衡為輸出0V的偏置調零。6、驗證電橋輸出為已知預期值的分流校準。佛山內埋式應變計傳感器