应变计(有时称为应变片)是电阻随作用力变化的传感器;它将力、压力、张力、重量等物理量转化为电阻的变化,从而测量这些物理量。当外力作用于固定物体时,就会产生应力和应变。物体内部产生的(对外力的)反作用力即为应力,产生的位移和形变即为应变。应变计是电气测量技术中较重要的传感器之一,用于力学量的测量。正如其名,应变计主要用于应变测量。作为专业术语,“应变”包括拉伸应变和压缩应变,以正负符号区分。因此,应变计既可测量膨胀,也可测量收缩。应变计的测试:加载性能测试,传感器装夹准确,无松动现象。广州振弦式土压力应变计供应商
金属电阻应变计还可以按敏感栅的结构形状分为下述几类:(1)单轴应变计:单轴应变计一般是指具有一个敏感栅的应变计。这种应变计可用来测量单向应变。(2)单轴多栅应变计:把几个单轴敏感栅粘贴在同一个基底上,可构成平行轴多栅和同轴多栅,这种应变计可方便地测量构件表面的应变梯度。(3)应变花(多轴应变计):具有两个或两个以上轴线相交成一定角度的敏感栅制成的应变计称为多轴应变计,也称为应变花。其敏感栅可由金属丝或金属箔制成。采用应变花可方便地测定平面应变状态下构件上某一点处的应变。南昌高可靠性应变计监测系统为保证应变计粘贴位置的准确,可用无油圆珠笔芯或划针在贴片部位轻轻划出定位线。
丝式应变计,这种应变计的敏感栅较常用的有丝绕式和短接线式两种。①丝绕式的敏感栅是用直径0.015~0.05毫米的金属丝连续绕制而成,端部呈半圆形。如果安装应变计的构件表面存在两个方向的应变,此圆弧端除了感受纵向应变外,还能感受横向应变,后者称为横向效应。若对测量精度的要求较高,应考虑横向效应的影响并进行修正。②短接线式的敏感栅采用较粗的横丝,将平行排列的一组直径为0.015~0.05毫米的金属纵丝交错连接而成,端部是平直的。它的横向效应很小,但耐疲劳性能不如丝绕式的。箔式应变计,这种应变计的敏感栅用厚度0.002~0.005毫米的金属箔刻蚀成形。用此法易于制成各种形状的应变计。箔栅有如下优点,①横向部分可以做成比较宽的栅条,使横向效应较小;②箔栅很薄,能较好地反映构件表面的变形,因而测量精度较高;③便于大量生产;④能制成栅长很短的应变计。因此,箔式应变计得到普遍应用。
振弦式应变计可测量钢或混凝土结构的应变,测量值用于计算结构荷载或应力。应变计可通过电弧焊接端块固定在钢结构上,在混凝土表面,则可以通过安装块(包括钢筋螺栓)安装。埋入式应变计浇铸在混凝土结构中,也可作为“喷浆混凝土”模型,带有可调的张紧环。对于混凝土的高压力,例如在深桩中,建议使用埋入式应变计进行深部应用。工作原理,张紧的钢弦在拉动时会以其共振频率振动,这个频率的平方与钢弦的应变成正比。为了利用这一原理,振弦式应变计被设计为在固定结构上的两个端块之间保持钢弦的张力,一个电磁线圈组件被用来激励钢弦,然后将频率信号返回给读数单元。结构的变形会改变两个端块之间的距离,从而改变钢弦的张力及其共振频率。返回的信号转换为微应变单位。而应变计可在距其位置1000米的范围内进行数据读取。应变计具有内置的热敏电阻,可在必要时提供温度数据以检测热效应。金属粘贴式电阻应变计一般由敏感栅、基底、覆盖层及引出线等组成。
常用的电阻应变计——箔式应变计的优点是:1.敏感栅很薄,且箔材与粘合层的接触面积要比丝材的大,因而粘贴牢固,有利于变形传递,因而它所感受的应变状态与试件表面的应变状态更为接近,测量精度高。2.敏感栅薄而宽,在相同的横截面积条件下,箔栅的表面积比丝栅的要大,散热性好,故允许通过较大的电流,因而可以输出较强的信号,提高测量灵敏度。3.敏感栅的横向端部为较宽的栅条,故横向效应较小。4.箔式片能保证尺寸准确,线条均匀,故灵敏系数分散性小。5.箔式应变计的蠕变小、疲劳寿命长。6.加工性能好,能制成为各种形状和尺寸的应变计,尤其可以制造栅长很小的或敏感栅图案特殊的应变计。7.制造工艺自动化,可成批生产,生产效率高。什么是电阻应变计粘贴式应变计?它主要由4部分组成。南昌高可靠性应变计监测系统
为了使应变计粘贴牢固,需要对粘贴表面进行机械、化学处理、处理范围约为应变计面积的3-5倍。广州振弦式土压力应变计供应商
安装应变计需要花费大量时间和资源,而不同电桥配置之间差别也很大。粘贴式应变计数量、电线数量以及安装位置都会影响到安装所需的工作量。一些电桥配置甚至要求应变计安装在结构的反面,这种要求难度很大,甚至无法实现。1/4桥类型I只需安装一个应变计和2根或3根电线,因而是较简单的配置类型。应变计信号调理,应变计测量十分复杂,多种因素会影响测量效果。因此,要得到可靠的测量结果,就需要恰当地选择和使用电桥、信号调理、连线以及DAQ组件。例如,没有应变时,应变计应用引起的电阻容差和应变会生成一定量的初始偏置电压。同样,长导线会增加电桥臂的电阻,从而增加了偏置误差并且使电桥输出敏感性降低。广州振弦式土压力应变计供应商
振弦式应变计可测量钢或混凝土结构的应变,测量值用于计算结构荷载或应力。应变计可通过电弧焊接端块固定在钢结构上,在混凝土表面,则可以通过安装块(包括钢筋螺栓)安装。埋入式应变计浇铸在混凝土结构中,也可作为“喷浆混凝土”模型,带有可调的张紧环。对于混凝土的高压力,例如在深桩中,建议使用埋入式应变计进行深部应用。工作原理,张紧的钢弦在拉动时会以其共振频率振动,这个频率的平方与钢弦的应变成正比。为了利用这一原理,振弦式应变计被设计为在固定结构上的两个端块之间保持钢弦的张力,一个电磁线圈组件被用来激励钢弦,然后将频率信号返回给读数单元。结构的变形会改变两个端块之间的距离,从而改变钢弦的张力及其共振频率。...