應(yīng)變片種類(lèi)不少,分為箔式應(yīng)變片,金屬絲式(繞線(xiàn)式)應(yīng)變片和半導(dǎo)體式應(yīng)變片等。如何選擇合適的應(yīng)變片型號(hào)、掌握應(yīng)變片片粘貼方法是材料力學(xué)試驗(yàn)和工作中的重要內(nèi)容。下面一起了解下。
如何選擇應(yīng)變片?實(shí)際應(yīng)用時(shí),變片型號(hào)選擇應(yīng)從測(cè)試環(huán)境、應(yīng)變的性質(zhì)、應(yīng)變變化梯度、粘貼空間、曲率半徑、測(cè)量精度和應(yīng)變片自身特點(diǎn)等方面去加以考慮。測(cè)試的環(huán)境主要考慮溫度、溫度和電磁場(chǎng)等。應(yīng)變的性質(zhì)分為靜應(yīng)變和動(dòng)應(yīng)變,靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量選擇橫向效應(yīng)較小的應(yīng)變片;動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量選擇疲勞壽命強(qiáng)的應(yīng)變片。選擇的應(yīng)變片應(yīng)無(wú)氣泡、霉斑、銹點(diǎn)等缺陷,阻值在120±2Ω以?xún)?nèi),具有自補(bǔ)償?shù)膽?yīng)變片。應(yīng)變片的熱膨脹系數(shù)如6頁(yè)表中所示,可以從中選擇適用于被測(cè)物的自補(bǔ)償應(yīng)變片。對(duì)于應(yīng)變場(chǎng)均勻變化的被測(cè)對(duì)象,對(duì)應(yīng)變片柵長(zhǎng)沒(méi)有特殊要求,可選柵長(zhǎng)長(zhǎng)的應(yīng)變片,易于粘貼;對(duì)于應(yīng)變梯度變化大的測(cè)點(diǎn),可選用柵長(zhǎng)較小的應(yīng)變片??捎玫恼迟N空間也影響著應(yīng)變片的選擇,特別是窄小空間宜選用柵長(zhǎng)小的應(yīng)變片。
根據(jù)被測(cè)對(duì)象的不同選擇不同的應(yīng)變片。用于混凝土應(yīng)變測(cè)試的應(yīng)變片要求敏感柵長(zhǎng)度較長(zhǎng),如線(xiàn)型片敏感柵長(zhǎng)度宜用60、70、80、120mm;箔式片的敏感柵長(zhǎng)度宜用10、20、30mm。用于復(fù)合材料強(qiáng)度測(cè)試的箔式應(yīng)變片敏感柵長(zhǎng)度宜選用2、5mm。用于印刷電路板測(cè)試的箔式應(yīng)變片柵長(zhǎng)度宜選用0.2、1mm。木材、玻璃的應(yīng)變測(cè)量宜選用柵長(zhǎng)為5mm的應(yīng)變片。一般金屬、丙烯的應(yīng)變測(cè)量宜選用柵長(zhǎng)為1~6mm的應(yīng)變片。應(yīng)力集中測(cè)試宜用柵長(zhǎng)為0.15~2mm的單或雙軸5片型應(yīng)變片??臻g較窄的應(yīng)變片測(cè)量和碰撞應(yīng)力等快速狀態(tài)下的應(yīng)變片測(cè)量宜選用柵長(zhǎng)為0.12~1mm的應(yīng)變片。還有專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量殘余應(yīng)力、大變形和測(cè)量螺栓軸力的專(zhuān)用應(yīng)變片。
單枚應(yīng)變片一般用于測(cè)量單軸應(yīng)變,應(yīng)變花用于測(cè)量平面應(yīng)力狀態(tài)。材料泊松比的測(cè)量宜選用正交的雙軸應(yīng)變花。應(yīng)力分析宜選用0/90/45度的三軸應(yīng)變花。二軸90 應(yīng)變花用于主應(yīng)力方向已知的場(chǎng)合,三軸和四軸應(yīng)變花則用于主應(yīng)力方向未知的場(chǎng)合。60Ω的應(yīng)變片常用于彎曲校正(兩枚應(yīng)變片位于同一橋臂上),120Ω的應(yīng)變片用于一般應(yīng)力測(cè)量,350~1000Ω的應(yīng)變片用于制作應(yīng)變型傳感器。
1、應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變值優(yōu)點(diǎn)
(1)測(cè)量范圍廣。可測(cè)1~20000με。
(2)測(cè)量靈敏度和精度高。其最小應(yīng)變讀數(shù)為1με(微應(yīng)變,1με=1×10-6ε)在常溫測(cè)量時(shí)精度可達(dá)1~2%。
(3)頻率響應(yīng)好??梢詼y(cè)量從靜態(tài)到數(shù)十萬(wàn)赫的動(dòng)態(tài)應(yīng)變。
(4)應(yīng)變片尺寸小,重量輕。最小的應(yīng)變片柵長(zhǎng)可短到0.1毫米,安裝方便,不會(huì)影響構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)。
(5)測(cè)量過(guò)程中輸出電信號(hào),可制成各種傳感器。
(6)可在各種復(fù)雜環(huán)境下測(cè)量。如高、低溫、高速旋轉(zhuǎn)、強(qiáng)磁場(chǎng)等環(huán)境測(cè)量。
2、應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變值同樣也有缺點(diǎn):
(1)一個(gè)應(yīng)變片只能測(cè)構(gòu)件表面一個(gè)點(diǎn)沿某個(gè)方向的應(yīng)變,而不能進(jìn)行全域性測(cè)量。
(2)只能測(cè)量構(gòu)件的表面應(yīng)變,而不能測(cè)構(gòu)件的內(nèi)部應(yīng)變。
注意:應(yīng)變片的測(cè)量值反映的是敏感柵下所覆蓋面積的平均值。
作為一種敏感元件,應(yīng)變片粘貼的好壞會(huì)直接影響到應(yīng)變量的轉(zhuǎn)換結(jié)果。應(yīng)變片的粘貼非常簡(jiǎn)單,用到的工具有502膠水、酒精、接線(xiàn)端子。下面將正確的應(yīng)變片的粘貼方法,提供給大家參考。
應(yīng)變片粘貼方法/步驟
1、根據(jù)被測(cè)物選擇合適的應(yīng)變片。
2、測(cè)點(diǎn)處打磨并用酒精擦拭干凈。
3、在測(cè)點(diǎn)處劃好十字線(xiàn)。
4、在應(yīng)變片反面滴上膠水(502等)。
5、將應(yīng)變片立即貼在十字線(xiàn)的中心位置,并用手指隔著薄膜對(duì)應(yīng)變片輕壓。
6、在應(yīng)變片旁邊用膠水貼上接線(xiàn)端子,將應(yīng)變片導(dǎo)線(xiàn)焊在接線(xiàn)端子上,注意導(dǎo)線(xiàn)不能與被測(cè)物體接觸造成短路,最后用導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)接線(xiàn)端子連上應(yīng)變儀即可。