應變計(有時稱為應變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。它將力、壓力、張力、重量等物理量轉化為電阻的變化,從而測量這些物理量。當外力作用于固定物體時,就會產(chǎn)生應力和應變。物體內(nèi)部產(chǎn)生的(對外力的)反作用力即為應力,產(chǎn)生的位移和形變即為應變。應變計是電氣測量技術中較重要的傳感器之一,用于力學量的測量。正如其名,應變計主要用于應變測量。作為專業(yè)術語,“應變”包括拉伸應變和壓縮應變,以正負符號區(qū)分。因此,應變計既可測量膨脹,也可測量收縮。什么是電阻應變計粘貼式應變計?它主要由4部分組成。蘇州埋入式應變計監(jiān)測系統(tǒng)
電阻應變計張絲式應變計,它是利用一定結構使金屬電阻絲張緊并能直接受力而產(chǎn)生電阻-應變效應的一種應變計,又稱非粘貼式應變計。一種測量微小壓力的張絲式應變計是將金屬電阻線繞在固定于彈簧片上的數(shù)個柱子上制成的。當壓力通過連桿加到彈簧片上時,彈簧片的變形使柱子移動,從而改變電阻線圈的張力而使其電阻發(fā)生變化。線圈連接成橋式電路,于是電橋由于橋臂電阻的變化而失去平衡,產(chǎn)生正比于壓力的輸出電壓。利用張絲式應變計的原理還可制成扭矩傳感器和加速度計。長沙振弦式鋼筋應變計工作溫度大應變量應變計,用于量測5~應變或超彈性范圍應變用的。
薄膜應變計,薄膜應變計的“薄膜”不是指用機械壓延法所得到的薄膜,而是用諸如真空蒸發(fā)、濺射、等離子化學氣相淀積等薄膜技術得到的薄膜。它是通過物理方法或化學/電化學反應,以原子,分子或離子顆粒形式受控地凝結于一個固態(tài)支撐物(即基底)上所形成的薄膜固體材料。其厚度約在數(shù)十埃至數(shù)微米之間。薄膜若按其厚度可分為非連續(xù)金屬膜、半連續(xù)膜和連續(xù)膜。薄膜應變計的制造主要是成膜工藝,如濺射、蒸發(fā)、光刻、腐蝕等。其工藝環(huán)節(jié)少,工藝周期較短,成品率高,因而獲得普遍的應用。
應變計敏感柵材料和基底材料的選擇:60℃以內(nèi)、長時間、較應變量在1000μm/m以下的應變測量,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變計(BE、ZF、BA及日用衡器類應變計系列);150℃以內(nèi)的應變測量,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變計(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變計(BF、ZF系列)。應變計敏感柵結構型式的選擇:測量未知主應力方向試件的應變或測量剪應變時選用多軸應變計,前者可用三軸互相夾角為45°,或60°,或120°等的應變計,后者用夾角為90°的二軸應變計;測量已知主應力方向試件的應變時,可選用單軸應變計;用于壓力傳感器的應變計可選用圓形敏感柵的多軸應變計;測量應力分布時,可選用排列成串或成行的5~10個敏感柵的多軸應變計。埋入式振弦應變計在持續(xù)和阻尼模式下測量頻率。
特殊的應變計:1.雙層應變計,在進行薄殼、薄板應變的測量時,需要在殼和板的內(nèi)、外表面對稱貼片。而對于體積小或密封的結構在內(nèi)表面貼片幾乎是無法進行的,雙層應變計為解決這些問題提供了條件。在不太厚的塑料上、下表面粘貼應變計,并在應變計表面涂環(huán)氧樹脂保護層。使用時將此雙層應變計粘貼在被測構件的外表面,利用彎曲應變線性分布及軸向應變均勻分布特點,同時測出彎曲及軸向應變。2.防水應變計,在潮濕環(huán)境或水下,特別在高水壓作用下,應采用防水應變計。常溫短期水下應變量測可在箔式應變計表面涂防護層(如水下環(huán)氧樹脂)。長期量測可用熱塑方法將應變計夾在兩塊薄塑料板中間,或采用防水、防霉、防腐蝕的特種膠材料作為應變計的基底和覆蓋層制成防水應變計。3.屏蔽式應變計,屏蔽式應變計的上、下兩面均有銅箔構成屏蔽層,常用于電流變化幅度大的環(huán)境中的應變測量,如在電焊機旁或電氣化機車軌道應變的量測。在強磁場中,若采用鎳鉻敏感材料,可減小磁致效應。振弦式表面應變計用于監(jiān)測應變的變化。蘇州非粘貼式應變計價格
應變計的安裝位置應盡可能選擇在宜于保護的部位。蘇州埋入式應變計監(jiān)測系統(tǒng)
裂紋擴展應變計,裂紋擴展應變計的敏感柵是由平行柵條組成。用于斷裂力學實驗時,檢測構件在載荷作用下裂紋擴展的過程及擴展的速率。實驗時粘貼在構件裂紋處,隨著裂紋的擴展,柵條依次被拉斷,應變計的電阻逐級增加。根據(jù)事先作出的斷裂順序與電阻變化曲線,可推斷裂紋的擴展情況。若同時記錄各柵條斷裂時間,即可算出裂紋的擴展速率。疲勞壽命計,疲勞壽命計的敏感柵是由經(jīng)過退火處理的康銅箔制成,夾在兩層浸過環(huán)氧樹脂的玻璃纖維布中間形成。當應變計粘貼在承受交變載荷的構件上時,應變計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力的大小、循環(huán)次數(shù)成比例,通??捎脤嶒灧椒▉斫⒔?jīng)驗公式。使用時可由電阻變化來推算交變應變的大小及循環(huán)次數(shù),從而預測構件的疲勞壽命。蘇州埋入式應變計監(jiān)測系統(tǒng)