应变计敏感栅长度的选择:应变计在加载状态下的输出应变是敏感栅区域的平均应变。为了获得真实的测量值,通常应变计的栅长应不大于测量区域半径的1/5~1/10。栅长较长的应变计具有易于粘贴和接线、散热性好等优点,对应变计的性能有一定的改善作用,但应根据实际测量需要进行选择,对于应变场变化不大和一般传感器用途,我们推荐用户选用栅长3~6mm的应变计。如果对非均匀材料(如混凝土、铸铁、铸钢等)进行应变测量,应选择栅长不小于材料的不均匀颗粒尺寸的应变计,以便比较真实地反映结构内的平均应变。对于应变梯度大的应变测量,应尽量选用敏感栅长度较小的应变计。振弦式应变计内置温度传感器,便于进行温度补偿,提高监测数据的准确性和可靠性。北京高可靠性应变计公司
电阻应变计半导体应变计,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,其电阻率将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的,其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分为体型和扩散型两种。前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀等方法制成,后者的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。半导体应变计的优点是灵敏系数大,机械滞后和蠕变小,频率响应高;缺点是电阻温度系数大,灵敏系数随温度而明显变化,应变和电阻之间的线性关系范围小。正确选择半导体材料和改进生产工艺,这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变(10-1微应变到数百微应变),已普遍用于应变测量和制造各种类型的传感器(见电阻应变计式传感器)。福州振弦式应变计现货供应振弦式应变计具有抗压、抗径向力等特点。
应变计的尺寸,应变计尺寸的选择,是根据试件的材料和应力状态,以及允许粘贴应变计的面积而定。例如,对于混凝土、铸铁、木材等表面粗糙、不匀的材料,选用栅长较大的应变计。对于表面光滑、均匀的材料,选用栅长较小的应变计。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,选用栅长较大的应变计。若在试件的应力集中区域,或允许粘贴面积很小的情况下,选用栅长≤1mm的应变计。对于塑料等导热性差的材料,一般选用栅长大的应变计。应变计的尺寸越小,则对粘贴质量的要求越高。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。如果应变计用于动态应变测量,则选择应变计的栅长时,还应考虑应变计对频率的响应等要求。
应变计浮栅或密封层脱起,造成应变计零点漂移。应变计浮栅。主要表现为侧光观察应变计时,发现应变计表面有针状亮点或用显微镜观察时敏感栅有扭曲现象。造成这一问题可能是环境温度过大或清洗溶剂含水量过大,造成应变计受潮所致。密封层脱起。主要表现为密封层有部份或全部脱起,造成这一问题的主要原因是密封层与敏感栅的粘结力不够所造成,引起敏感栅散热不均匀。表贴式应变计为振弦式弹性梁结构,适用于焊接到各种钢结构的场合,如:钢管、坑道的支撑、桩和桥梁等。也可用螺丝安装固定在各种结构的表面,长期监测其表面应力和应变。并可同步测定埋设点的温度。表面应变计安装时应根据设计要求调整测量范围(调整初始值),方法是:在各应变计的前端座上有一个螺纹孔,可用专业拉杆进行拉、压调整。调整时先将有电缆一端的夹紧螺钉拧紧,连接读数仪监测仪器,利用调整拉杆进行拉或压调整,调整合适后将夹具另一端的拧紧螺钉拧紧,并卸下调整拉杆。安装架焊接在钢支撑表面后,将应变计平稳、自由状态下推入,不要弯曲和扭转。
压电应变计的工作原理就是晶体的压电效应——应变产生电荷的现象。压电应变计的基本结构就是在两个电极之间夹一块压电晶体。当有压力作用时,即产生应变,并同时在两个电极上出现电荷和电压(正压电效应);相反,当在两个电极上施加电压时,即将引起应变和机械运动(逆压电效应)。一般的压电应变计即是应用正压电效应;而机械波发生器等即是利用逆压电效应。常用的压电晶体材料有石英、氧化锌、电气石和某些陶瓷(如钛酸钡、锆钛酸铅)。压电应变计的优点:这种传感器是能够自动产生电荷,但是这些电荷会逐渐泄漏,所以它是一种动态工作的元件。因此,压电应变计能很好地应用于动态系统(如加速度计、清洗器等)和感测冲击、振动和碰撞,也可用作为叉指式换能器。应变计性能测试:加载性能测和温度性能测试。南宁振弦式贴片式应变计
埋入式振弦应变计输出的频率信号易于处理,并适合长距离传输。北京高可靠性应变计公司
常用的电阻应变计:1、短接式应变计,短接式应变计也有纸基和胶基等种类。短接式应变计由于在横向用粗铜导线短接,因而横向效应系数很小(<0.1%),这是短接式应变计的较大优点。另外,在制造过程中敏感栅的形状较易保证,故测量精度高。但由于它的焊点多,焊点处截面变化剧烈,因而这种应变计疲劳寿命短。2、金属箔式应变计,箔式应变计的敏感栅是用厚度为0.002~0.005毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属箔,采用刻图、制版、光刻及腐蚀等工艺过程而制成。基底是在箔的另一面涂上树脂胶,经过加温聚合而成,基底的厚度一般为0.03~0.05mm。北京高可靠性应变计公司