| 应变计的选用 |
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电阻应变计的选用 电阻应变计品种繁多,性能各异。在实际应用中为选用与之匹配性价比最佳的应变计,应考虑多方面的因素:首先,应考虑实验或使用条件(如:应用精度、环境条件,包括:温度、湿度、恶劣环境、干扰、粘贴面积、安装条件、试件材料尺寸等等)。其次,应考虑试件材料的状况(如:材料线膨胀系数,弹性膜量,结构受力状况或应力分布状况等)。下面就是选用步骤及方法做简单介绍。 电阻应变计选用原则 1、 应变计种类的选择 根据应变测量的目的,被测试件材料和其应力状态以及测量精度的要求,选择应变计的种类, 例如:应变计用于室温下测力传感器的敏感元件,则选用零漂、蠕变很小的箔式应变计;若要求传感器的输出灵敏度很大时,可选用半导体应变计;若用于动态应变测量,则通常选择箔式应变计。 2、 敏感栅和基底材料的选择 根据试件的环境温度、测试时间和所需测量的最大应变量,以及测量精度要求选择敏感栅或基底材料,例如:常温、长时间、最大应变量在10以下的应变测量,一般选用康铜材料,缩醛或聚酰亚胺胶基应变计;中温下选用卡玛合金,酚醛环氧胶基应变计;常温高精度传感器中常用康铜合金,酚醛环氧胶底基应变计。 3、 应变计电阻值的选择 根据测试仪器对应变计电阻值和测量应变灵敏度的要求,以及测试条件等,选择应变计电阻 值。例如,做应力测试时,为与电阻应变仪相匹配,普遍选用120Ω应变计,对于传感器来说,为了提高其稳定性或输出灵敏度,常选用高电阻(如350Ω、500Ω、1000Ω甚至更高),有时考虑信噪比,功耗大小也选用高电阻值应变计。 4、 应变计尺寸选择 根据试件材料和应力状况,以及允许粘贴应变计的面积,选择应变计的尺寸,例如:对于试件表面应力分布均匀或变化不大且允许粘贴面较大的情况下,应选用栅长较大的应变计,推荐使用栅长3-6mm应变计。若在试件的应力集中区域,或允许粘贴面很小的情况下,推荐使用栅长≤1mm应变计,栅长较长的应变计具有易于粘贴、接线、散热性好等优点。对应变计性能有一定改善作用。应变计尺寸越小,则对粘贴质量要求也越高,散热性相对较差,因此,在确保测量精度和有足够安装面积的前提下,选用栅长较大的应变计为宜。 5、 应变计的敏感栅结构形式的选择 根据被测试的应力性质和主应力是否已知以及其它要求,选择应变计的敏感栅结构形式,例 如:测量未知主应力方向试件中的应变或测量剪应变时,选用多轴应变计。前者可用三轴互相夹角为45°、60°或120°的应变计;后者可用夹角为45°的二轴应变计,测量已知主应力方向试件的应变时,可选用单轴应变计,压力传感器的应变计可选用圆形敏感栅的多轴应变计。 6、 温度自补偿、弹膜自补偿应变计的选择 根据应变计的工作温度和试件材料,以及测量精度要求,选择在该温度下工作的温度自补偿或弹膜自补应变计。如:对材料为普通钢或弹簧钢应选用与线膨胀系数为11×10-6/℃相配的温度自补偿应变计;对铝合金材料可选用与线膨胀系数为23×10-6/℃相匹配的应变计。 7、 蠕变标号的选择 用户在选择应变计蠕变标号时应根据其传感器结构、量程、弹性体材料,生产工艺等情况选用与之相匹配的蠕变标号。首次使用时可选用一至两种不同蠕变号的应变计进行实验,根据实测数据的大小和方向最终确定其蠕边标号。
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