电阻应变计张丝式应变计,它是利用一定结构使金属电阻丝张紧并能直接受力而产生电阻-应变效应的一种应变计,又称非粘贴式应变计。一种测量微小压力的张丝式应变计是将金属电阻线绕在固定于弹簧片上的数个柱子上制成的。当压力通过连杆加到弹簧片上时,弹簧片的变形使柱子移动,从而改变电阻线圈的张力而使其电阻发生变化。线圈连接成桥式电路,于是电桥由于桥臂电阻的变化而失去平衡,产生正比于压力的输出电压。利用张丝式应变计的原理还可制成扭矩传感器和加速度计。电阻应变计是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。上海动态应变计监测系统
电阻应变计根据被测构件的应变状态:(1)应变分布梯度应变计测出的应变值是应变计栅长范围内的平均应变值。因此当应变沿试件轴向为均匀分布时,可以选用任意栅长的应变计,而对测试精度无直接影响。栅长大的应变计,其横向效应系数小,且粘贴也比较容易。如果是对应变梯度大的构件进行测试,则应视具体情况选用栅长小的应变计。(2)应变性质对于静态应变测量,温度变化是产生误差的重要原因,如有条件,可针对具体试件材料选用温度自补偿应变计。对于动态应变测量,应选用疲劳寿命高的应变计,如箔式应变计。南京振弦式钢筋应变计报价表面(应变)计适用于长期布设在水工结构物或其它结构物的表面。
振弦式应变计使用指南:1.测量,测量振弦式应变计先将测量线连接振弦读数仪,将各色夹子对应连接上应变计的输出电缆,黑、红测频率,白、绿测温度。振弦式应变计内附有智能识别芯片,其内存贮有该应变计的编号、系数K、温度修正系数b等信息。用读数仪测量时会自动将识别信息读出,顺序存入读数仪内,通讯给计算机,方便快速统计计算及查询,使测量实现人工智能无纸化操作。工程现场多支应变计电缆被意外挖断,用读数仪测量一遍,自动识别出每支应变计所对应的编号及身份信息。2.应变计故障排查,当振弦式应变计测量出现故障时,可用万用表检查应变计芯线间的电阻值,其正常状况红、黑芯线电阻值通常为300Ω左右;绿、白芯线电阻值在温度25℃时应为3kΩ左右;红、黑线对绿、白线或对屏蔽线(裸线)间绝缘电阻值应﹥50MΩ(测量绝缘电阻时可使用100V直流兆欧表,万用表测量绝缘电阻应用MΩ档,其值应为无穷大∞)。
电阻应变片的温度特性,应变片中的电阻丝,不仅因应变产生电阻变化,由于温度变化也会引起电阻的变化,电桥产生与温度成比例的输出。这个现象叫热输出或称温度引起的零点漂移。所以在测量应变时必须考虑温度补偿。镍铬丝应变片如试验中工作片与补偿片之间温度相差1℃,就要200με。但康铜丝应变片的温度影响较小。还有由于试件和应变片的线膨胀系数不同,电桥亦会产生热输出。目前,温度补偿一般是采用在电桥内接温度补偿片的方法。温度补偿片贴在与试件相同材料但不受力的试件上。另外一种方法是采用温度自补偿片。在国内,这种温度自补偿片正在逐步推广使用。振弦式应变计采用进口钢弦,产品性能稳定,使用寿命长。
应变计敏感栅材料和基底材料的选择:60℃以内、长时间、较应变量在1000μm/m以下的应变测量,一般选用以康铜合金或卡玛合金箔为敏感栅、改性酚醛或聚酰亚胺为基底的应变计(BE、ZF、BA及日用衡器类应变计系列);150℃以内的应变测量,一般选用以康铜、卡玛合金箔为敏感栅、聚酰亚胺为基底的应变计(BA系列);60℃以内高精度传感器常用以康铜合金或卡玛合金箔为敏感栅、改性酚醛为基底的应变计(BF、ZF系列)。应变计敏感栅结构型式的选择:测量未知主应力方向试件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°,或60°,或120°等的应变计,后者用夹角为90°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;用于压力传感器的应变计可选用圆形敏感栅的多轴应变计;测量应力分布时,可选用排列成串或成行的5~10个敏感栅的多轴应变计。应变计的测试:加载性能测试,传感器装夹准确,无松动现象。上海动态应变计监测系统
半导体应变计,将半导体应变计安装在被测构件上,在构件承受载荷而产生应变时,其电阻将发生变化。上海动态应变计监测系统
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。上海动态应变计监测系统