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文檔簡介
1、電阻應變片的認識電阻應變片的認識 與粘貼技術與粘貼技術1應變片的認識2試驗原理(應變片)3實驗室儀器和設備4試驗內容及步驟5密封、防潮目錄CONTENTS一一. .應變片的認識應變片的認識1.應變片的分類(按敏感柵材料不同)1.1電阻應變片 金屬式:: 絲式電阻應變片、箔式電阻應變片、薄膜式 半導體式: 薄膜式 、擴散式1.2光學應變片根據(jù)基底材料不同:紙基、膠基和金屬片基等。箔式應變片(1)絲式應變片(2)半導體應變片(3)二、試驗室原理(應變片)二、試驗室原理(應變片)1.基底材料基底材料 基底材料要滿足如下要求:機械強度高,粘貼容易,電絕緣性好,熱穩(wěn)定性好,抗潮濕性能好,撓性好(能夠粘貼
2、在曲率半徑很小的曲面上),無滯后和蠕變。 膠基:是由有機聚合材料的薄片作為基底的稱為膠基應變片;(1)酚醛、環(huán)氧樹脂基底(箔式片居多),它具有良好的耐熱和防潮性能,使用溫度達成180,并且長時間穩(wěn)定性好;(2)聚酰亞胺基底,使用溫度-260400,絕緣性能好,因此可以做得很薄,通常為0.025mm,應變片的柔韌性好;(3)石棉、玻璃纖維增強塑料作基底,主要在高溫下使用。2.2.敏感元件材料敏感元件材料對敏感材料的要求: 靈敏度K在盡可能大的應變范圍內是常數(shù);K盡可能大;具有足夠的熱穩(wěn)定性;電阻系數(shù)高且受溫度變化的影響小;在一定的電阻值要求下,電阻系數(shù)越高,電阻絲的長度越短,因此可以減小電阻應變
3、片的尺寸。 康銅是用得最廣泛的電阻應變片敏感材料,康銅的K值對應變的穩(wěn)定性非常好,不但在彈性變形的范圍內K保持常數(shù),在進入塑性范圍后K仍基本上保持常數(shù),故測量范圍大。 康銅具有足夠小的電阻溫度系數(shù),使測量時因溫度變化而引起的誤差較?。豢点~的電阻系數(shù)很大,便于做成電阻值大而尺寸小的電阻應變片。我國制造的電阻應變片絕大部分以康銅為敏感材料。 除康銅外還有鎳鉻鐵合金、鎳鉻合金等3.3.應變片的主要參數(shù)應變片的主要參數(shù)(1)幾何尺寸:基長l沿敏感柵金屬絲軸線方向上能承受應變的有效長度,基寬b與金屬絲軸線垂直方向上敏感外側之間的距離;(2)電阻值:它是指應變片既沒有粘貼,又不受外力作用的條件下,在室溫中
4、測量的原始電阻值。目前應變片的規(guī)格已成為標準系列化,目前我國生產(chǎn)的應變片名義阻值一般為120,此外,還有60、80、240等;(3)靈敏度 S:當應變片粘貼在試件上之后,在沿應變片軸線方向的單向載荷作用下,應變片的電阻變化率與被敏感柵覆蓋下的試件表面上的軸向應變的比值稱為應變片的靈敏度SS = (4)絕緣電阻:指敏感柵與被測試件之間的絕緣電阻;(5)允許電流:當應變片接入測量電路后,敏感柵中流過一定的電流,使應變片產(chǎn)生溫升,一般在靜態(tài)測量中允許電流為25mA,在動態(tài)測量中允許電流為75100mA。RR三、實驗室儀器和設備三、實驗室儀器和設備試件 1個 數(shù)字萬用表 1塊應變片 1枚 惠斯頓電橋
5、1臺KH501(502)膠 1瓶 劃線針 1把丙酮(滴瓶裝) 1瓶 放大鏡 1支鑷子 1支 脫脂棉 若干小螺絲刀 1支 聚四氟乙烯薄膜 若干鋼板尺 1支 細砂布 若干高度尺 1把 應變片樣本 1冊四、實驗內容及步驟仔細觀察電阻應變片的樣品,區(qū)別紙基、膠基等應變片及其結構,特別注意應變片在粘貼時的正反面區(qū)別。(一)應變片的選擇根據(jù)試件大小、工作溫度和受力情況,選取合適的應變片;用510倍的放大鏡選擇沒有短路、斷路、汽泡等缺陷,并且要求表面平整、絲柵排列均勻的應變片;量出所選取應變片的阻值,使阻值相近的應變片放在一起,應保證同組各應變片的阻值差不超過0.5,這樣在測量時容易調整平衡。(二)試件的表
6、面處理與劃線 圖21試件的打磨與定位 圖22粘貼應變片后的試件(1)預清洗 根據(jù)試件的表面狀況進行預清洗,一般采用有機溶劑脫脂除漬;(2)除銹、粗化: 一般多采用砂布打磨法,除掉試件表面的銹漬使其露出新鮮的金屬表層,以便使膠液充分浸潤以提高粘貼強度。用細砂布沿著與所測應變軸線成方向交叉輕度打磨,使試件表面呈細密、均勻新鮮的交叉網(wǎng)紋狀,這樣有利于充分傳遞應變,打磨面要大于應變片的面積(圖21);引 線 定 位基 準 線應 變 片 基 底定 位 標絲 柵打 磨 面 應 變 片覆 蓋 范 圍(3)劃定位基準線 根據(jù)應變片尺寸,利用鋼板尺、高度尺、劃線針或硬質鉛筆劃出確定應變片粘貼位置的定位基準線。劃
7、線時,不要劃到應變片覆蓋范圍內(圖22);(4)清洗 一般采用純度較高的無水乙醇、丙酮等,用尖鑷子夾持脫脂棉球蘸少量的丙酮粗略地洗去打磨粉粒,然后用無污染的脫脂棉球蘸丙酮仔細地從里向外擦拭粘貼表面,擦一次轉換一個側面再擦,棉球四面都用過,更換新棉球用同樣的方法擦洗,直到?jīng)]有污物和油漬為止。應變片背面也要輕輕擦拭干凈,干燥后待用。(三)粘貼在無灰塵的條件下,用清洗過的小螺絲刀蘸取少量KH501(或502)膠液,在清洗好的試件粘貼表面和應變片背面單方向涂上薄而均勻的一層膠液(單方向涂抹,以防產(chǎn)生汽泡),放置少許時間,待涂膠的試件和應變片上膠液溶劑揮發(fā)還帶有粘沾性時,將應變片涂膠一面與試件表面貼合,
8、并注意應變片的定位標應與試件上的定位基準線對齊。在貼好的應變片上覆蓋一層聚四氟乙烯薄膜用手指單方向輕輕按壓,將余膠和氣泡擠出壓平。手指按壓時不要相對試件錯動,按壓35分鐘后,放在室溫下固化待用。(四)接橋將干燥固化后的應變片用數(shù)字萬用表檢查有無短路、斷路現(xiàn)象,并測出應變片與試件之間的絕緣電阻,長期測量大于500 M,臨時測量大于20M。本實驗屬于短期測量,達到20M 100 M以上即可。低于20M將會嚴重影響到穩(wěn)定性,達不到要求的應當重新貼片;檢查無誤后,按圖23焊接成半橋或全橋; 圖23 (a)串聯(lián)半橋 (b) 半橋 (C) 全橋CR3R4( c )R1R3R2R4R1R2R1R2ABCAABC( a )( b )R1BD用萬用表檢查絕緣及通路;用惠斯頓電橋或數(shù)字萬用表測量兩臂(半橋:AB、BC)或兩對角(全橋:AC、BD),檢查其阻值是否大致相等,最好不超過0.5,否則應變儀
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