應(yīng)變計(jì)的結(jié)構(gòu)和分類,電阻應(yīng)變傳感器中使用了哪些應(yīng)變儀,它們的分類是什么,本文將對(duì)此進(jìn)行介紹。結(jié)構(gòu):電阻應(yīng)變計(jì)的類型很多,但基本結(jié)構(gòu)大致相同由高電阻金屬線,網(wǎng)格狀金屬箔或布置在網(wǎng)絡(luò)中的半導(dǎo)體芯片組成的靈敏網(wǎng)格,并通過(guò)粘合劑連接到絕緣基板上。覆蓋片(即,保護(hù)片)附接到敏感柵格。金屬線的彎曲部分為圓弧(U)的形狀,這是較早使用的形式。它制造簡(jiǎn)單,但是具有較大的橫向影響。金屬線的彎曲部分為圓?。║)的形狀,這是較早使用的形式。它制造簡(jiǎn)單,但是具有較大的橫向影響。金屬箔應(yīng)變片:箔式應(yīng)變片的線柵是由很薄的金屬柵經(jīng)光刻,腐蝕等工藝制成(厚度通常為0.003?0.01mm)。埋入式振弦應(yīng)變計(jì)除非另有說(shuō)明,出廠時(shí)應(yīng)變計(jì)的張力調(diào)整在中間量程。無(wú)錫多向應(yīng)變計(jì)好不好
壓電應(yīng)變計(jì)的工作原理就是晶體的壓電效應(yīng)——應(yīng)變產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。壓電應(yīng)變計(jì)的基本結(jié)構(gòu)就是在兩個(gè)電極之間夾一塊壓電晶體。當(dāng)有壓力作用時(shí),即產(chǎn)生應(yīng)變,并同時(shí)在兩個(gè)電極上出現(xiàn)電荷和電壓(正壓電效應(yīng));相反,當(dāng)在兩個(gè)電極上施加電壓時(shí),即將引起應(yīng)變和機(jī)械運(yùn)動(dòng)(逆壓電效應(yīng))。一般的壓電應(yīng)變計(jì)即是應(yīng)用正壓電效應(yīng);而機(jī)械波發(fā)生器等即是利用逆壓電效應(yīng)。常用的壓電晶體材料有石英、氧化鋅、電氣石和某些陶瓷(如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛)。壓電應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn):這種傳感器是能夠自動(dòng)產(chǎn)生電荷,但是這些電荷會(huì)逐漸泄漏,所以它是一種動(dòng)態(tài)工作的元件。因此,壓電應(yīng)變計(jì)能很好地應(yīng)用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(如加速度計(jì)、清洗器等)和感測(cè)沖擊、振動(dòng)和碰撞,也可用作為叉指式換能器。長(zhǎng)沙應(yīng)變計(jì)規(guī)格振弦式應(yīng)變計(jì)內(nèi)置溫度傳感器,便于進(jìn)行溫度補(bǔ)償,提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
表面(應(yīng)變)計(jì)適用于長(zhǎng)期布設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它結(jié)構(gòu)物的表面,測(cè)量結(jié)構(gòu)物表面的應(yīng)變量,并可同步測(cè)量布設(shè)點(diǎn)的溫度。振弦式表面(應(yīng)變)計(jì)彈性模量小,與被測(cè)結(jié)構(gòu)物的隨動(dòng)性好,測(cè)量中不會(huì)干擾原應(yīng)力場(chǎng),并可回收重復(fù)使用。振弦式表面應(yīng)變計(jì)由應(yīng)變計(jì)、安裝夾具、信號(hào)傳輸電纜等組成。安裝用于長(zhǎng)期觀測(cè)的表面應(yīng)變計(jì),應(yīng)先將配好對(duì)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(gè)孔(夾具下附帶的安裝板),在儀器固定位置(觀測(cè)點(diǎn))畫(huà)點(diǎn),在被測(cè)結(jié)構(gòu)物畫(huà)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(cè)結(jié)構(gòu)物上,既完成儀器夾具的安裝。
振弦式應(yīng)變計(jì)長(zhǎng)期測(cè)量的穩(wěn)定性應(yīng)較差動(dòng)電阻式應(yīng)變計(jì)要好,因它的測(cè)量鋼絲是等標(biāo)距的,而差動(dòng)電阻式應(yīng)變計(jì)的測(cè)量鋼絲共分為拉﹑壓兩組,每一組鋼絲又分別繞成7道和9道。如都安標(biāo)距70mm來(lái)計(jì)算,電阻式應(yīng)變計(jì)測(cè)量鋼絲的長(zhǎng)度是振弦式應(yīng)變計(jì)的16倍(或16根),首先如它們鋼絲直徑一樣亦損斷的機(jī)率是16倍(何況它們的直徑又相差4.6倍),由于結(jié)構(gòu)所限它們的溫度線漲系數(shù)也相差16倍,對(duì)環(huán)境震動(dòng)及干擾的影響兩者的感受度應(yīng)也相差16倍,所以兩者相比長(zhǎng)期測(cè)量的穩(wěn)定性都是顯而易見(jiàn)的。目前在水電及巖土工程界大量使用的振弦式應(yīng)變計(jì)具有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和高的現(xiàn)場(chǎng)安裝成活率,同時(shí)振弦式傳感器的制作水平也表示了當(dāng)今國(guó)際巖土行業(yè)的水平。張絲式應(yīng)變計(jì)的原理還可制成扭矩傳感器和加速度計(jì)。
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)的軸線與結(jié)構(gòu)物軸線或中心線或設(shè)計(jì)方位的不重合誤差不超過(guò)2°。無(wú)錫動(dòng)態(tài)應(yīng)變計(jì)行情
振弦式應(yīng)變計(jì)具有抗壓、抗徑向力等特點(diǎn)。無(wú)錫多向應(yīng)變計(jì)好不好
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。例如,對(duì)于混凝土、鑄鐵、木材等表面粗糙、不勻的材料,選用柵長(zhǎng)較大的應(yīng)變計(jì)。對(duì)于表面光滑、均勻的材料,選用柵長(zhǎng)較小的應(yīng)變計(jì)。對(duì)于試件表面應(yīng)力分布均勻或變化不大,且允許粘貼面較大的情況下,選用柵長(zhǎng)較大的應(yīng)變計(jì)。若在試件的應(yīng)力集中區(qū)域,或允許粘貼面積很小的情況下,選用柵長(zhǎng)≤1mm的應(yīng)變計(jì)。對(duì)于塑料等導(dǎo)熱性差的材料,一般選用柵長(zhǎng)大的應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變計(jì)的尺寸越小,則對(duì)粘貼質(zhì)量的要求越高。因此,在確保測(cè)量精度和有足夠安裝面積的前提下,選用柵長(zhǎng)較大的應(yīng)變計(jì)為宜。如果應(yīng)變計(jì)用于動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量,則選擇應(yīng)變計(jì)的柵長(zhǎng)時(shí),還應(yīng)考慮應(yīng)變計(jì)對(duì)頻率的響應(yīng)等要求。無(wú)錫多向應(yīng)變計(jì)好不好