(整理)應變片的溫度補償與貼片

1、精品文檔溫度補償在應變測量中會遇到一個問題，那就是溫度對應變的影響。因為被測定物都有自己的熱膨脹系數，所以會隨著溫度的變化伸長或縮短。因此如果溫度發(fā)生變化，即使不施加外力貼在被測定物上的應變片也會測到應變。為了解決這個問題，可以應用溫度補償法。動態(tài)模擬法：這是使用兩枚應變片的雙應變片法。如圖 10所示，在被測物上貼上應變片(A),在與被測物材質相同的材料上貼上應變片(D),并將其置于與被測物相同的溫度環(huán)境里。如圖所示，將兩枚應變片聯(lián)入橋路的相鄰邊，這樣因為( A) , (D)處于相同的溫度條件下，由溫度引起的伸所量相同，即由溫度引起的應變相同，所以由溫度引起的輸出電壓為零。自我溫度補償法：從理

2、論上講，動態(tài)模擬法是最理想的溫度補償法。但是有粘貼兩枚應變所費勞力和模擬物的放置場所的選擇等問題。為了解決這個問題，可以使用只用一枚應變片即可進行溫度補償的自我溫度補償應變片。這種方法根據被測物材料的熱膨脹系數的不同來調節(jié)應變片敏感柵，因此使用 適合被測物材料的應變片就可以僅用一枚應變片對應變進行測量，且不受溫度的影響。日本共和的應變片即有自我溫度補償的功能。自我溫度補償片的原理如圖11所示，在熱膨脹系數為 3 s的被側物表面貼上敏感柵熱膨脹系數為3 g的應變片。則溫度每變化1度，其所表現出來的應變T如下式所示。卜Q的小在這里“：電阻元件的溫度系數Ks :應變片的應變片常數上式中，Ks為由敏感

3、柵材料決定的應變片常數，3 s, 3 g分別為由各自材料決定的被測物與敏感柵的熱膨脹系數，這三項均為定值，則通過調整”就可以使由溫度引起的應變變?yōu)榱?。此時，精品文檔圖1。圖11分在箔材的制作過程中可以通過熱處理對a的值進行控制。而且它是與特定的被測物的熱膨脹系數3 s相對應的，如果用在不適用的被測物時，不僅不會補償溫度引起的應變還會引起較大的測量誤差。共和的自我溫度補償片如下表所示。用材料地朧臟系數合成材料）拈石等1 10 * C介成材料.S-硫嫡號3茂】獷“*二成人科七5xl0 f C含成H科.僧方(ixlO ( C管蹄懈. tt,白金等即曠,C普通刖材.SUS31 N11 x LOW自我溫

4、度補償片的適用材料適用同料她就賬系數防朋物.用趣合金.鐐節(jié)13x10 4不密機3US304.辟等iGxIOT *C2014-T41*小陽.得工M介金,今威柯科的27xlO-4,*t內部嘏樹棉.聚猱版腐1GMlk 導線的溫度補償:使用自我溫度補償片可以解決應變片所受的溫度影響問題。但是從應變片到測量儀之間的導線也會受到溫度的影響，這個問題并沒有解決。如圖 12所示單應變片雙線的聯(lián)接方式將導線的電阻全部串聯(lián)入了應變片中。導線較短時不會有太大的問題，但如果導線較長就 會產生影響。導線所使用的銅的電阻溫度系數3.93X10-6 / C。當使用0.3mm 2,電阻值0.062 / m的導線10m （來回

5、20m ）時，溫度上升 1 C。所產生的輸出電壓換算成 應變的話大約為 20X 10- 6 （20科e）。圖12為了減小導線的影響，可以使用3線聯(lián)接法。如圖13所示，在應變片導線的一根上再聯(lián)上一根導線，用3根導線使橋路變長。這種聯(lián)接方式與雙線式不同的地方是導線的電阻分別由電橋的相鄰兩邊所分擔。圖13中，導線電阻r1串聯(lián)入了應變片電阻 R g , r2串聯(lián)入了 R2, r3成為電橋的輸出端。這樣，就幾乎不會產生什么影響了。Rt圖13二、粘貼應變片應變片的粘貼方法根據應變片，粘貼劑，使用環(huán)境的不同而不同。這里以常溫室內測量為例。其步驟大致如下所述：選擇應變片：根據被測物與目的選擇應變片的種類及長度

6、。應變片具體選型請參照第四節(jié)。選擇合適的應變片之后，應對待用的應變片進行外觀檢查和阻值測量。外觀檢查可憑肉眼或借助放大鏡進行，目的在于觀察敏感柵有無銹斑，缺陷，是否排列整齊，基底和覆蓋層有無損壞，引線是否完好。阻值測量目的在于檢查敏感柵是否有斷路、短路，并進行阻值分選，對于共用溫度補償的一組應變片，阻值相差不得超過0.5 0。同一次測量的應變片靈敏系數必須相同。除銹，保護膜：將應變片所要粘貼的部位(范圍要大于應變片的面積)用砂布(#200300 )打磨，直到除去涂漆，銹跡及鍍金等。確定粘貼位置：在需要測量應變的位置沿著應變的方向做好記號。使用 4H以上的硬質鉛筆或劃線器，注意在使用劃線器時不要

7、留下深的刻痕。對粘貼面的脫脂和清潔：用工業(yè)用薄紙蘸丙酮溶液對要粘貼應變片部位進行清潔。在清潔過程中，沿著一個方向用力擦拭，然后再沿著相同方向擦拭。如果來回擦拭會使污物反復附著，無法擦拭干凈。 涂粘貼劑：首先要確認好應變片的正反面。向應變片的背面滴一滴粘貼劑。如果涂抹粘貼劑的話，先涂抹部分的粘貼劑會出現硬化，使粘性下降。因此不使用涂抹的方式。粘貼：將滴有粘貼劑的應變片立即粘在所作記號的中心位置。加壓：在置于粘貼位置的應變片上面蓋上附帶的聚乙烯樹脂片，并在上面用手指加壓。 步驟，要連貫快速地進行。將放好的應變片取下調整位置重新粘貼時會使粘性極 大地下降。 檢查：加壓一分鐘左右，取下聚乙烯樹脂片，確

8、認是否已粘貼牢固。這樣整個粘貼過程結束。為了達到更好的效果，最好將應變片放置60分鐘左右等粘貼劑完全硬化后再使用。選擇應變片除銹，保護膜確定粘貼位置打簪清潔皿涂粘貼劑粘貼加壓檢查粘貼劑初步固化后，即可進行焊接連接導線，常溫靜態(tài)測量可使用雙芯多股銅質塑料線作 導線，動態(tài)測量應使用三芯或四芯屏蔽電纜作導線。應變片與導線間的連接通過接線端子 焊接，焊點應確保無虛焊。導線最好與試件綁扎固定，導線兩端應根據測點的編號作好標 記。貼片質量檢查包括外觀檢查、電阻和絕緣電阻檢查。外觀檢查主要觀察貼片方位是否正確, 應變片有無損傷，粘貼是否牢固和有無氣泡等。測量電阻值可以檢查有無斷路、短路。絕 緣電阻是最重要的受檢指標。絕緣好壞取決于應變片的基底，粘貼不良或固化不充分的應 變片往往絕緣電阻低。應變片受潮會降低絕緣電阻和粘結強度，嚴重時會使敏感柵銹蝕；酸，堿及油類