應(yīng)變計(jì)又稱(chēng)為負(fù)荷囊(loadcell),在1856年由LoadKelvin所發(fā)現(xiàn),由金屬材料加壓變形后,金屬阻抗產(chǎn)生變化所做成的。當(dāng)金屬材料受到拉力或張力時(shí),金屬材料變細(xì),電氣阻抗增加。反之,受到壓縮時(shí),則金屬阻抗變小。應(yīng)用這種方法做成的被稱(chēng)為應(yīng)變計(jì)。此類(lèi)感測(cè)裝置可以將物理現(xiàn)象中的壓力變換成電氣信號(hào)輸出,因此常被用在荷重、張力、壓力轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合之中。應(yīng)變計(jì)的種類(lèi)有很多種。就材質(zhì)而言,有金屬和半導(dǎo)體,就構(gòu)造而言則有箔狀、線(xiàn)狀、堆棧、擴(kuò)散等多項(xiàng)。是一種用得較多的金屬應(yīng)變計(jì),以金屬箔制作而成。此應(yīng)變計(jì)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(hù)層。安裝架焊接在鋼支撐表面后,將應(yīng)變計(jì)平穩(wěn)、自由狀態(tài)下推入,不要彎曲和扭轉(zhuǎn)。廈門(mén)振弦式表面應(yīng)變計(jì)好不好
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(xiàn),再將銅導(dǎo)線(xiàn)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。成都內(nèi)埋式應(yīng)變計(jì)報(bào)價(jià)振弦式應(yīng)變計(jì)可測(cè)量鋼或混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)變,測(cè)量值用于計(jì)算結(jié)構(gòu)荷載或應(yīng)力。
絲式應(yīng)變計(jì),這種應(yīng)變計(jì)的敏感柵較常用的有絲繞式和短接線(xiàn)式兩種。①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(chēng)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。②短接線(xiàn)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。箔式應(yīng)變計(jì),這種應(yīng)變計(jì)的敏感柵用厚度0.002~0.005毫米的金屬箔刻蝕成形。用此法易于制成各種形狀的應(yīng)變計(jì)。箔柵有如下優(yōu)點(diǎn),①橫向部分可以做成比較寬的柵條,使橫向效應(yīng)較?。虎诓瓥藕鼙?,能較好地反映構(gòu)件表面的變形,因而測(cè)量精度較高;③便于大量生產(chǎn);④能制成柵長(zhǎng)很短的應(yīng)變計(jì)。因此,箔式應(yīng)變計(jì)得到普遍應(yīng)用。
電阻應(yīng)變計(jì)的種類(lèi)很多,分類(lèi)的方法也很多。根據(jù)許用的工作溫度范圍可分為常溫、中溫、高溫及低溫應(yīng)變計(jì)。1)高溫應(yīng)變計(jì)350oC以上;2)中溫應(yīng)變計(jì)60~350oC;3)常溫應(yīng)變計(jì)-30~60oC;4)低溫應(yīng)變計(jì)-30oC以下。根據(jù)基底材料可分為:紙基、膠膜基底(縮醛膠基、酚醛基、環(huán)氧基、聚酯基、聚稀亞胺基等)、玻璃纖維增強(qiáng)基底、金屬基底及臨時(shí)基底等。根據(jù)安裝方式可分為粘貼式、焊接式和噴涂式三類(lèi)。根據(jù)敏感柵材料可分為金屬、半導(dǎo)體及金屬或金屬氧化物漿料等三類(lèi):1)金屬應(yīng)變計(jì)包括絲式(絲繞式、短接式)應(yīng)變計(jì)、箔式應(yīng)變計(jì)和薄膜應(yīng)變計(jì);2)半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)包括體型半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)、擴(kuò)散型半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)和薄膜半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì);3)金屬或金屬氧化物漿料主要是制作厚膜應(yīng)變計(jì)。振弦式應(yīng)變計(jì)主要由左右端安裝支座、鋼弦和線(xiàn)圈組成。
振弦式鋼板應(yīng)變計(jì)儀器結(jié)構(gòu)及原理,應(yīng)變計(jì)由前后端座、不銹鋼護(hù)管、激勵(lì)與信號(hào)拾取裝置、密封接座、振弦、電纜與其密封頭組成。當(dāng)結(jié)構(gòu)物受力或因溫度變化發(fā)生線(xiàn)性伸縮變形時(shí),與結(jié)構(gòu)物剛性固連的應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生同步變形,通過(guò)前、后端座傳遞給振弦使其產(chǎn)生應(yīng)力變化,從而改變振弦的固有振動(dòng)頻率。激勵(lì)與信號(hào)拾取裝置激勵(lì)振弦使其發(fā)生諧振,同時(shí)拾取其振動(dòng)頻率信號(hào),此信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置,即可測(cè)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物的線(xiàn)性改變量,此改變量與儀器標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度的比值即為應(yīng)變量。應(yīng)變計(jì)附設(shè)溫度計(jì)可同步測(cè)出埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。壓電應(yīng)變計(jì)即是應(yīng)用正壓電效應(yīng)。杭州動(dòng)態(tài)應(yīng)變計(jì)報(bào)價(jià)
應(yīng)變計(jì)是電氣測(cè)量技術(shù)中較重要的傳感器之一。廈門(mén)振弦式表面應(yīng)變計(jì)好不好
特殊的應(yīng)變計(jì):1.疲勞壽命計(jì),疲勞壽命計(jì)的敏感柵是由經(jīng)過(guò)退火處理的康銅箔制成,夾在兩層浸過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃纖維布中間形成。當(dāng)應(yīng)變計(jì)粘貼在承受交變載荷的構(gòu)件上時(shí),應(yīng)變計(jì)絲柵在交變載荷作用下發(fā)生冷作硬化,而使電阻發(fā)生變化,電阻變化值與交變應(yīng)力的大小、循環(huán)次數(shù)成比例,通??捎脤?shí)驗(yàn)方法來(lái)建立經(jīng)驗(yàn)公式。使用時(shí)可由電阻變化來(lái)推算交變應(yīng)變的大小及循環(huán)次數(shù),從而預(yù)測(cè)構(gòu)件的疲勞壽命。2.大應(yīng)變量應(yīng)變計(jì),用于量測(cè)5~應(yīng)變或超彈性范圍應(yīng)變用的,如圖2-10。為避免絲柵與粗引線(xiàn)間的應(yīng)力集中,中間采用細(xì)引線(xiàn)過(guò)渡。箔式應(yīng)變計(jì)的引線(xiàn)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,基底可用浸過(guò)增塑劑的紙(應(yīng)變5~12%)或聚蹴亞胺(應(yīng)變20%),粘結(jié)劑可用環(huán)氧樹(shù)脂,聚氨脂填加增塑劑制成。這種應(yīng)變計(jì)受壓時(shí)敏感柵會(huì)發(fā)生軸向屈曲,故承受的拉應(yīng)變遠(yuǎn)大于壓應(yīng)變。因此,當(dāng)用于交變應(yīng)變量測(cè)時(shí),量測(cè)范圍不應(yīng)超過(guò)容許的壓應(yīng)變界限。廈門(mén)振弦式表面應(yīng)變計(jì)好不好