電阻應(yīng)變計張絲式應(yīng)變計,它是利用一定結(jié)構(gòu)使金屬電阻絲張緊并能直接受力而產(chǎn)生電阻-應(yīng)變效應(yīng)的一種應(yīng)變計,又稱非粘貼式應(yīng)變計。一種測量微小壓力的張絲式應(yīng)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(dāng)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(yīng)變計的原理還可制成扭矩傳感器和加速度計。電阻應(yīng)變計是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。上海動態(tài)應(yīng)變計監(jiān)測系統(tǒng)
電阻應(yīng)變計根據(jù)被測構(gòu)件的應(yīng)變狀態(tài):(1)應(yīng)變分布梯度應(yīng)變計測出的應(yīng)變值是應(yīng)變計柵長范圍內(nèi)的平均應(yīng)變值。因此當(dāng)應(yīng)變沿試件軸向為均勻分布時,可以選用任意柵長的應(yīng)變計,而對測試精度無直接影響。柵長大的應(yīng)變計,其橫向效應(yīng)系數(shù)小,且粘貼也比較容易。如果是對應(yīng)變梯度大的構(gòu)件進行測試,則應(yīng)視具體情況選用柵長小的應(yīng)變計。(2)應(yīng)變性質(zhì)對于靜態(tài)應(yīng)變測量,溫度變化是產(chǎn)生誤差的重要原因,如有條件,可針對具體試件材料選用溫度自補償應(yīng)變計。對于動態(tài)應(yīng)變測量,應(yīng)選用疲勞壽命高的應(yīng)變計,如箔式應(yīng)變計。南京振弦式鋼筋應(yīng)變計報價表面(應(yīng)變)計適用于長期布設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它結(jié)構(gòu)物的表面。
振弦式應(yīng)變計使用指南:1.測量,測量振弦式應(yīng)變計先將測量線連接振弦讀數(shù)儀,將各色夾子對應(yīng)連接上應(yīng)變計的輸出電纜,黑、紅測頻率,白、綠測溫度。振弦式應(yīng)變計內(nèi)附有智能識別芯片,其內(nèi)存貯有該應(yīng)變計的編號、系數(shù)K、溫度修正系數(shù)b等信息。用讀數(shù)儀測量時會自動將識別信息讀出,順序存入讀數(shù)儀內(nèi),通訊給計算機,方便快速統(tǒng)計計算及查詢,使測量實現(xiàn)人工智能無紙化操作。工程現(xiàn)場多支應(yīng)變計電纜被意外挖斷,用讀數(shù)儀測量一遍,自動識別出每支應(yīng)變計所對應(yīng)的編號及身份信息。2.應(yīng)變計故障排查,當(dāng)振弦式應(yīng)變計測量出現(xiàn)故障時,可用萬用表檢查應(yīng)變計芯線間的電阻值,其正常狀況紅、黑芯線電阻值通常為300Ω左右;綠、白芯線電阻值在溫度25℃時應(yīng)為3kΩ左右;紅、黑線對綠、白線或?qū)ζ帘尉€(裸線)間絕緣電阻值應(yīng)﹥50MΩ(測量絕緣電阻時可使用100V直流兆歐表,萬用表測量絕緣電阻應(yīng)用MΩ檔,其值應(yīng)為無窮大∞)。
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,由于溫度變化也會引起電阻的變化,電橋產(chǎn)生與溫度成比例的輸出。這個現(xiàn)象叫熱輸出或稱溫度引起的零點漂移。所以在測量應(yīng)變時必須考慮溫度補償。鎳鉻絲應(yīng)變片如試驗中工作片與補償片之間溫度相差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,電橋亦會產(chǎn)生熱輸出。目前,溫度補償一般是采用在電橋內(nèi)接溫度補償片的方法。溫度補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償片。在國內(nèi),這種溫度自補償片正在逐步推廣使用。振弦式應(yīng)變計采用進口鋼弦,產(chǎn)品性能穩(wěn)定,使用壽命長。
應(yīng)變計敏感柵材料和基底材料的選擇:60℃以內(nèi)、長時間、較應(yīng)變量在1000μm/m以下的應(yīng)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(yīng)變計(BE、ZF、BA及日用衡器類應(yīng)變計系列);150℃以內(nèi)的應(yīng)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(yīng)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(yīng)變計(BF、ZF系列)。應(yīng)變計敏感柵結(jié)構(gòu)型式的選擇:測量未知主應(yīng)力方向試件的應(yīng)變或測量剪應(yīng)變時選用多軸應(yīng)變計,前者可用三軸互相夾角為45°,或60°,或120°等的應(yīng)變計,后者用夾角為90°的二軸應(yīng)變計;測量已知主應(yīng)力方向試件的應(yīng)變時,可選用單軸應(yīng)變計;用于壓力傳感器的應(yīng)變計可選用圓形敏感柵的多軸應(yīng)變計;測量應(yīng)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(yīng)變計。應(yīng)變計的測試:加載性能測試,傳感器裝夾準確,無松動現(xiàn)象。上海動態(tài)應(yīng)變計監(jiān)測系統(tǒng)
半導(dǎo)體應(yīng)變計,將半導(dǎo)體應(yīng)變計安裝在被測構(gòu)件上,在構(gòu)件承受載荷而產(chǎn)生應(yīng)變時,其電阻將發(fā)生變化。上海動態(tài)應(yīng)變計監(jiān)測系統(tǒng)
安裝應(yīng)變計需要花費大量時間和資源,而不同電橋配置之間差別也很大。粘貼式應(yīng)變計數(shù)量、電線數(shù)量以及安裝位置都會影響到安裝所需的工作量。一些電橋配置甚至要求應(yīng)變計安裝在結(jié)構(gòu)的反面,這種要求難度很大,甚至無法實現(xiàn)。1/4橋類型I只需安裝一個應(yīng)變計和2根或3根電線,因而是較簡單的配置類型。應(yīng)變計信號調(diào)理,應(yīng)變計測量十分復(fù)雜,多種因素會影響測量效果。因此,要得到可靠的測量結(jié)果,就需要恰當(dāng)?shù)剡x擇和使用電橋、信號調(diào)理、連線以及DAQ組件。例如,沒有應(yīng)變時,應(yīng)變計應(yīng)用引起的電阻容差和應(yīng)變會生成一定量的初始偏置電壓。同樣,長導(dǎo)線會增加電橋臂的電阻,從而增加了偏置誤差并且使電橋輸出敏感性降低。上海動態(tài)應(yīng)變計監(jiān)測系統(tǒng)