應(yīng)變片貼片技術(shù)

1、3. 電阻應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本要求：從電阻應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理中可以看出，首先要保證應(yīng)變片與被測物體共同產(chǎn)生變形， 其次，要保證電阻應(yīng)變片本身的電阻值的穩(wěn)定，才能得到準確的應(yīng)變測量結(jié)果，這是應(yīng)變片粘貼的基 本原則。 因此應(yīng)變片本身的質(zhì)量和粘貼質(zhì)量的好壞對測量結(jié)果影響很大， 應(yīng)變片必須牢固地粘貼在試 件的被測測點上，因此對粘貼的技術(shù)要求十分嚴格。為保證粘貼質(zhì)量和測量正確，要求如下：1) 認真檢查、分選電阻應(yīng)變片，保證應(yīng)變片的質(zhì)量；2) 測 點基底平整、清潔、干燥，使應(yīng)變片能夠牢固地粘貼到試件上，不脫落，不翹曲，不含氣泡；3) 粘結(jié)劑的電絕緣性好、化學性質(zhì)穩(wěn)定，工藝性能良好，并且蠕變小，粘貼強

2、度高，溫、濕度 影響小，確保粘貼質(zhì)量，并使應(yīng)變片與試件絕緣，保證電阻應(yīng)變片電阻值的穩(wěn)定；4) 粘 貼的方向和位置必須準確無誤，因為試件上不同位置、不同方向的應(yīng)變是不同的，應(yīng)變片 必須粘貼到要測試的應(yīng)變測點上，也必須是要測試的應(yīng)變方向；5) 做 好防潮工作，使應(yīng)變片在使用過程中不受潮，以保證應(yīng)變片電阻值的穩(wěn)定。4. 貼片前準備4.1 工具、輔助材料準備1) 試件；2) 電阻應(yīng)變片；3) 數(shù)字萬用表；4) 粘合劑： 502 膠；5) 丙酮；6) 棉球；7) 鑷子、劃針、砂紙、銼刀、刮刀、塑料薄膜、膠帶紙、電烙鐵、焊錫、焊錫膏等小工具；8) 接線柱、短引線；9) 電吹風機或紅外烘干機。4.2 技術(shù)準

3、備1) 測試點的選擇測點的選擇和布置對能否正確了解結(jié)構(gòu)的受力情況和實現(xiàn)正確的測量影響很大。測點愈多，愈能了解結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布狀況，然而卻增加了測試和數(shù)據(jù)處理的工作量和貼片誤差。因此，根據(jù)應(yīng)以最少的測點達到足夠真實地反映結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的原則，來選擇測點。為此，一般應(yīng)考慮：a）預(yù)先對結(jié)構(gòu)進行大致的受力分析，預(yù)測其變形形式，找出危險斷面及危險位置。根據(jù)受力分 析和測試要求，結(jié)合實踐經(jīng)驗最后選定測點。b）在截面尺寸急劇變化的部位或因孔、槽導(dǎo)致應(yīng)力集中的部位，應(yīng)適當多布置一些測點，以便 了解這些區(qū)域的應(yīng)力梯度情況。c） 如果最大應(yīng)力點的位置和方向難以確定，或者為了了解截面應(yīng)力分布規(guī)律和曲線輪廓段應(yīng)力 過渡的

4、情況，可在截面上或過渡段上比較均勻地布置多個測點或者用應(yīng)變花測量。d）利用結(jié)構(gòu)與載荷的對稱性，以及對結(jié)構(gòu)邊界條件的有關(guān)知識來布置測點，往往可以減少測點 數(shù)目，減輕工作量。e）測量載荷時盡量選擇受力狀態(tài)單一、應(yīng)變反應(yīng)靈敏的部位作為測量點。2）橋路的選擇應(yīng)變片的布置和電橋連接應(yīng)根據(jù)測量的目的、對載荷分布的估計而定。在測量復(fù)合載荷作用下的應(yīng)變時，還應(yīng)利用應(yīng)變片的布置和接橋方法來消除相互影響的因素。如果測量應(yīng)變?yōu)榱藨?yīng)變分析一般選擇1/4橋來進行。從下圖中可以清楚看到不同的布置和接橋方法對靈敏度、溫度補償情況和消除 彎矩影響是不同的。一般應(yīng)優(yōu)先選用輸出信號大、能實現(xiàn)溫度補償、粘貼方便和便于分析的方案。1

5、 Temp.Axial ForceSerLdino MomentT orgue111o 11 T emp.Axial ForceBendtng MomentT orque1 01101 Temp.AxialForceBend ino MomentT orque| 01仲1十卩0=丄4 出2 k UBTemp Axial ForceBen dingMomentTorqueI 0020£lb£l2=3咕忌2切&1)I_£12(22)Temp.Axial ForceBen dinQ Mome ntTorqueI 220014 UaTemp Axial Force

6、Bending Mome ntTorqueI 02( 1+p)2(1+p)0Temp Axial ForceBending Mome ntTorqueI 0200Temp.Axial ForceBending Mome ntTorqueI 0020E = Et1.4.出2(1 -H)k UBTemp Axial ForceBending Mome ntTorqueI 002(1-p)0巳血）1 Temp.AxialForceBendingMomentTorque1 002(Up)0“ 一 14 UAF 2(1+UJ k UBTemp.Axial ForceBerding Women tT旳w0

7、Rci+h)001土衛(wèi)i2(1 + 阿 R UBEi(£2)Eds) rzml.Mk1 Temp.AxialForceBending MomentT orque1 00044 k U03）橋路圖的繪制為了保證接線的準確和規(guī)范，貼片前應(yīng)該將橋路的連接方式圖繪制出來，將定義不同的連接線用不同的顏色表示出來。如下圖所示：A (E+)U (soD (E )C (S-)5.貼片方法及步驟：1）電阻應(yīng)變片的選擇：在應(yīng)變片靈敏數(shù) K相同的一批應(yīng)變片中，剔除電阻絲柵有形狀缺陷，片內(nèi)有氣泡、霉斑、銹點等缺陷的應(yīng)變片。用數(shù)字萬用表的電阻檔測量應(yīng)變片的電阻值R,將電阻值在120/350 ± 0.

8、5 Q范圍內(nèi)的應(yīng)變片選出待用，記錄該片的阻值和靈敏系數(shù)。2）試件表面的處理：用銼刀和粗砂紙等工具將試件在鋼板上的貼片位置的油污、漆層、銹跡、電鍍層除去，再用細砂紙打磨成45°交叉紋，之后用鑷子鑷起丙酮棉球?qū)①N片處擦洗干凈，至棉球潔白為止。見圖1-1 :圖1-1試件應(yīng)變片粘貼處表面處理示意圖3）測點定位：應(yīng)變片粘貼的位置及方向?qū)?yīng)變測量的影響非常大，應(yīng)變片必須準確地粘貼在結(jié)構(gòu)或試件的應(yīng)變測點上，而且粘貼方向必須是要測量的應(yīng)變方向。為達到上述要求，要在試件上用鋼板尺和劃針畫一個十字線，十字線的交叉點對準測點位置，較長的一根線要與應(yīng)變測量方向一致。見圖1-2 :應(yīng)變測量中心點試件圖1-2試

9、件應(yīng)變片定位示意圖4）應(yīng)變片粘貼：a）應(yīng)變片的粘貼：注意分清應(yīng)變片的正、反面（有引出線引出的一面為正面 ），將應(yīng)變片的正面貼在透明膠布上，然后在應(yīng)變片的粘貼面上勻而薄地涂上一層粘結(jié)劑（502粘結(jié)劑）。待一分鐘后，當膠水發(fā)粘時，校正方向（應(yīng)變片的定位線與十字線交叉線對準，其電阻柵的絲繞方向與十字線中較長 線的方向一致）即保證電阻柵的中心與十字交叉點對準，用手沿一個方向滾壓12分鐘即可。見圖1-3 :圖1-3試件應(yīng)變片粘貼示意圖b）應(yīng)變片粘貼完畢后的檢查：應(yīng)變片貼好后，先檢查有無氣泡、翹曲、脫膠等現(xiàn)象，再用萬用表的電阻檔檢查應(yīng)變片有無短路、斷路和阻值發(fā)生突變（因應(yīng)變片粘貼不平整導(dǎo)致）的現(xiàn)象，如發(fā)生

10、上述現(xiàn)象，就會影響測量的準確性，這時要重貼。5）導(dǎo)線固定：由于應(yīng)變片的引出線很細，特別是引出線與應(yīng)變片電阻絲的連接強度很低，極易被拉斷，因此需要進行過渡。導(dǎo)線是將應(yīng)變片的感受信息傳遞給測試儀器的過渡線，其一端與應(yīng)變片的引出線相連，另一端與測試儀器相連接。（1）接線柱的粘貼：接線柱的作用是將應(yīng)變片的引線與接入應(yīng)變儀的導(dǎo)線連接上。用鑷子將接線柱按在要粘貼的位置，然后滴一滴膠水在接線柱邊緣，待一分鐘后，接線柱就會粘貼在試件上。見圖1-4。（注意：接線柱不要離應(yīng)變片太遠， 否則會使應(yīng)變片的引出線與試件接觸而導(dǎo)致應(yīng)變片與試件短路。若接線柱與應(yīng)變片相隔較遠時，則要在引線的下面粘貼一層絕緣透明膠帶，防止引出

11、線與試件接觸。）圖1-4接線柱粘貼示意圖（2）焊接：用電烙鐵將應(yīng)變片的引出線和導(dǎo)線一起焊接在接線柱上。焊接要點：連接點必須用焊錫焊接，以保證測試線路導(dǎo)電性能的質(zhì)量要求，焊點大小應(yīng)均勻，不 能過大，不能有虛焊。技巧一：接線柱掛錫。電烙鐵熱了之后，先掛少許松香，再掛少許焊錫，然后將電烙鐵在接線柱上放置23秒鐘左右拿開即可。 通常要求接線柱上基本掛滿焊錫，如果接線柱上未能掛上焊錫或掛的焊錫較少，可再重復(fù)一次。見圖1-5。技巧二：導(dǎo)線掛錫。電烙鐵熱了之后，先掛少許松香，再掛少許焊錫，然后將電烙鐵與導(dǎo)線的裸露線芯的四周都接觸上，整個導(dǎo)線掛錫就完成了。（注意：導(dǎo)線掛錫一端的裸露線芯不能過長，以3 1mm為宜。）技巧三：弓I出線及導(dǎo)線的焊接。先用導(dǎo)線掛錫的一端將應(yīng)變片的引出線壓在接線柱上，再把電烙鐵放到接線柱上，當焊錫熔化之后立即將電烙鐵移走，拿導(dǎo)線的手此時不能移動，35秒之后，焊錫重新凝固，整個的焊接就完成了。（注意：引出線不要拉得太緊，以免試件受到拉力作用后，接線柱與應(yīng)變片之間距離增加，使引出線先被拉斷，造成斷路；也不能過松，以避免兩引出線互碰或引出線 與試件接觸造成短路。焊接完成后將引出線的多余部分剪掉。）圖1-5接線柱粘貼示意圖6）制