應(yīng)變計(jì)(有時(shí)稱為應(yīng)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(zhuǎn)化為電阻的變化,從而測(cè)量這些物理量。當(dāng)外力作用于固定物體時(shí),就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。物體內(nèi)部產(chǎn)生的(對(duì)外力的)反作用力即為應(yīng)力,產(chǎn)生的位移和形變即為應(yīng)變。應(yīng)變計(jì)是電氣測(cè)量技術(shù)中較重要的傳感器之一,用于力學(xué)量的測(cè)量。正如其名,應(yīng)變計(jì)主要用于應(yīng)變測(cè)量。作為專業(yè)術(shù)語,“應(yīng)變”包括拉伸應(yīng)變和壓縮應(yīng)變,以正負(fù)符號(hào)區(qū)分。因此,應(yīng)變計(jì)既可測(cè)量膨脹,也可測(cè)量收縮。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)。福州動(dòng)態(tài)應(yīng)變計(jì)
典型的金屬箔應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變通常是由外力或內(nèi)力引起的。力、壓力、力矩、熱量和材料結(jié)構(gòu)的變化都可能引起應(yīng)變。當(dāng)特定條件滿足時(shí),可通過實(shí)測(cè)應(yīng)變計(jì)算影響因素的定量程度或物理值。該方法廣泛應(yīng)用于應(yīng)力試驗(yàn)分析中。應(yīng)力實(shí)驗(yàn)分析是利用在試件或結(jié)構(gòu)件表面測(cè)得的應(yīng)變值來表達(dá)材料的內(nèi)應(yīng)力,預(yù)測(cè)材料的安全性和耐久性。更專業(yè)的變送器可用于測(cè)量力或其他衍生物理量,如運(yùn)動(dòng)、壓力、加速度、位移和振動(dòng)。這種類型的變送器通常由一個(gè)與應(yīng)變計(jì)相連的壓敏膜片組成。福州動(dòng)態(tài)應(yīng)變計(jì)應(yīng)變計(jì)選擇考量因素,應(yīng)變計(jì)長(zhǎng)度;應(yīng)變計(jì)模式中的應(yīng)變計(jì)數(shù)量;應(yīng)變計(jì)模式中的應(yīng)變計(jì)排列;柵極電阻。
多向應(yīng)變計(jì)是用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi),測(cè)量結(jié)構(gòu)物內(nèi)部各個(gè)方向上的應(yīng)變量,并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度的振弦式傳感器。振弦式應(yīng)變計(jì)有智能識(shí)別功能。工作原理:當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化時(shí),應(yīng)變計(jì)同步感受變形,變形通過前、后端座傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化,從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率,頻率信號(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)物內(nèi)部各個(gè)方向上的應(yīng)變量。同時(shí)可同步測(cè)出埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。
電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù),貼在構(gòu)件上的電阻應(yīng)變片,由于構(gòu)件產(chǎn)生應(yīng)變。應(yīng)變片產(chǎn)生了微小的電阻變化。電阻變化率(△R/R)與應(yīng)變(ε=△L/L)之比稱為應(yīng)變片的靈敏系數(shù)(K)。根據(jù)推導(dǎo),電阻絲單絲的靈敏系數(shù)KS主要與電阻絲材料的波桑比有關(guān),因而為一常數(shù)。通常所用的柵狀電阻絲應(yīng)變片,由于電阻應(yīng)變片兩端的阻絲有圓弧彎轉(zhuǎn)部分,所以不僅沿電阻絲方向的應(yīng)變能使應(yīng)變片產(chǎn)生電阻變化,而垂直于電阻絲方向的應(yīng)變亦使應(yīng)變片產(chǎn)生部分電阻變化。這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變片的橫向效應(yīng)。因此應(yīng)變片的靈敏系數(shù)與電阻絲單絲的靈敏系數(shù)有所不同,但仍接近于常數(shù)。電阻應(yīng)變計(jì)是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。
應(yīng)變計(jì)焊接時(shí)由于烙鐵漏電或溫度過高、時(shí)間過長(zhǎng),引起應(yīng)變計(jì)基底擊穿,造成絕緣強(qiáng)度下降。針對(duì)這一問題,在使用烙鐵時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),保證其焊接端的絕緣強(qiáng)度,以避免產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象或?qū)θ松碓斐蓚Α:附訒r(shí)保證溫度不能超過230℃,短時(shí)多次焊接,避免基底產(chǎn)生異化擊穿。應(yīng)變計(jì)受潮造成絕緣強(qiáng)度下降。這一現(xiàn)象主要由于應(yīng)變計(jì)應(yīng)用時(shí)防護(hù)不好或應(yīng)用過程中環(huán)境溫度過大造成,這種漂移與a較為類似,所以在應(yīng)用過程中,必須要將環(huán)境溫度控制在60%以內(nèi)。在應(yīng)用時(shí)必須對(duì)應(yīng)變計(jì)進(jìn)行防護(hù),避免水汽侵入,影響應(yīng)變計(jì)穩(wěn)定。應(yīng)變計(jì)被刺穿,造成絕緣強(qiáng)度下降。這一問題主要是在貼片或組橋過程中形成,如有堅(jiān)硬物體夾持應(yīng)變計(jì)或構(gòu)件、彈性體表面毛刺、劃痕等刺穿應(yīng)變計(jì)或焊接時(shí)烙鐵頭過于尖利刺穿應(yīng)變計(jì)等。應(yīng)變計(jì)的安裝均應(yīng)保持與支撐軸線平行。福州動(dòng)態(tài)應(yīng)變計(jì)
埋入式振弦應(yīng)變計(jì)集成有溫度傳感器。福州動(dòng)態(tài)應(yīng)變計(jì)
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(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,通常可用實(shí)驗(yàn)方法來建立經(jīng)驗(yàn)公式。使用時(shí)可由電阻變化來推算交變應(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間的應(yīng)力集中,中間采用細(xì)引線過渡。箔式應(yīng)變計(jì)的引線應(yīng)彎成弧形,然后再焊接,敏感柵是由經(jīng)過獲得大變形及退火處理的康銅制成,基底可用浸過增塑劑的紙(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)超過容許的壓應(yīng)變界限。福州動(dòng)態(tài)應(yīng)變計(jì)
應(yīng)變計(jì),當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化時(shí),應(yīng)變計(jì)同步感受變形,變形通過前、后端座傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化,從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率,頻率信號(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)物內(nèi)部的應(yīng)變量。同時(shí)可同步測(cè)出埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。應(yīng)變計(jì)(砼)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱、樁基、支撐、擋土墻、水工建筑物、襯砌、墩與底腳、橋梁、隧道襯砌及其基巖中監(jiān)測(cè)其應(yīng)力與應(yīng)變,加裝配套附件可測(cè)量表面應(yīng)變量。并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度,可選擇數(shù)字式溫度計(jì)作為測(cè)溫元件。埋入式振弦應(yīng)變計(jì)安裝有電磁激振線圈和接收線圈。無錫振弦式應(yīng)變計(jì)直銷安裝用于臨時(shí)測(cè)量的表面應(yīng)變計(jì),一般是將夾具用膠...