新型大應(yīng)變應(yīng)變計(jì)介紹

隨著國(guó)內(nèi)外各種結(jié)構(gòu)工程的抗震、抗爆科研和材料科學(xué)的迅猛發(fā)展，普通的應(yīng)變計(jì)已經(jīng)不能滿足高塑性、大應(yīng)變測(cè)試的需求，這就迫切需要能測(cè)量高塑性變形的敏感元件-大應(yīng)變電阻應(yīng)變計(jì)。大應(yīng)變測(cè)試技術(shù)是被用于測(cè)試塑性變形場(chǎng)合中的受力特性，如機(jī)翼拉伸試驗(yàn)變形分析，火箭發(fā)射臺(tái)爆破試驗(yàn)，飛機(jī)重要部件的可靠性確定以及重大事故發(fā)生的原因分析等方面。大應(yīng)變應(yīng)變計(jì)敏感柵采用特殊的康銅箔材，用于結(jié)構(gòu)的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變分析和研究，也可用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)極限設(shè)計(jì)的合理化、可靠性，可以為航天航空及科研等領(lǐng)域分析材料塑性變形提供可靠的測(cè)量手段。

一、 產(chǎn)品性能：
1) 應(yīng)變極限：5%、10%、15%、20%、25%～30%(在研)
2) 使用溫度范圍：-30～+60℃
3) 典型阻值：120Ω、350Ω
4) 靈敏系數(shù)≥1.8

二、結(jié)構(gòu)介紹：
單軸大應(yīng)變應(yīng)變計(jì)，主要測(cè)量被測(cè)構(gòu)件單向變形，有以下兩種結(jié)構(gòu)形式：

(1)

(2)

圖(1)為應(yīng)變計(jì)與接線端子分開，圖(2)為應(yīng)變計(jì)與接線端子成為一體。在進(jìn)行引線焊接時(shí)，盡量在應(yīng)變計(jì)焊端和接線端子之間的連接線上留出應(yīng)力釋放環(huán)，避免試件在產(chǎn)生較大應(yīng)力時(shí)，在連接線上形成內(nèi)應(yīng)力集中，造成引線拉斷。
多軸大應(yīng)變應(yīng)變計(jì)，由基本的單軸應(yīng)變計(jì)組成，用戶可根據(jù)使用情況選擇自己需要的形式。

 

三、粘接劑介紹及應(yīng)變計(jì)安裝：
   膠粘劑是用來(lái)安裝應(yīng)變計(jì)的，分為常溫固化膠粘接和熱固化膠粘劑接兩種。在無(wú)法進(jìn)行高溫固化的情況下，選擇常溫固化膠粘劑。常溫固化膠粘劑使用方便，但長(zhǎng)期穩(wěn)定性相對(duì)熱固化膠粘劑差一些。用戶可以根據(jù)自己的測(cè)試環(huán)境選擇。其中H-716為常溫固化環(huán)氧膠，可承受應(yīng)變范圍15%～20%；H-600、H-610為加熱固化環(huán)氧膠，可承受應(yīng)變范圍5%～8%；A-713為加熱固化聚酰亞胺膠，可承受應(yīng)變范圍20%~30%。
(1)常溫固化膠粘劑：
常溫固化膠粘劑為H-716,具有優(yōu)良的機(jī)械性能。該種粘接劑為顏色不同的雙組份，A組份為棕色、B組份為灰色。
使用方法：
1) 試件待貼面進(jìn)行噴砂或打磨處理，并用丙酮、丁酮等溶劑清洗干凈。
2) 按照A:B=2:3的比例將H-716的A組份和B組份充分混合于一個(gè)潔凈容器里。避免過(guò)量空氣進(jìn)入。
3) 在試件待貼部位涂薄薄一層混合好的H-716，再將應(yīng)變計(jì)對(duì)準(zhǔn)位置貼上，覆上聚四氟乙烯薄膜，沿應(yīng)變計(jì)軸向擠出氣泡和多余的膠液。
4) 覆上硅橡膠板、金屬壓板，加壓0.3～0.5MPa，并保持恒定，放進(jìn)烘箱固化或常溫固化。
5)固化程序：
 

(2)熱固化膠粘劑：
熱固化膠粘劑為A-713，其性能穩(wěn)定、蠕變滯后小，工作溫度范圍寬。
使用方法：
1)試件待貼面進(jìn)行噴砂或打磨處理，并用丙酮、丁酮等溶劑清洗干凈。
2)將膠水從冰箱中取出，放置1小時(shí)后才能打開瓶蓋使用。
3)先將試件表面薄薄涂一層膠，用紅外燈或白熾烤燈等在距離涂膠部位30mm左右烘烤1小時(shí)。
4)然后在試件的涂膠部位和應(yīng)變計(jì)基底涂薄薄一層膠，將應(yīng)變計(jì)對(duì)準(zhǔn)位置貼上，覆上聚四氟乙烯薄膜，沿應(yīng)變計(jì)軸向擠出氣泡和多余膠液。覆上硅橡膠板、金屬壓板，加壓0.1～0.2MPa并保持恒定2小時(shí)。
5)放進(jìn)烘箱固化前現(xiàn)卸壓，并去掉試件表面覆蓋的聚四氟乙烯薄膜。按80℃(保溫0.5小時(shí))、120℃(保溫0.5小時(shí))、165℃(保溫1小時(shí))、180℃(保溫2小時(shí))進(jìn)行熱固化。

四、測(cè)試方法
(1)直接測(cè)量法
對(duì)于有測(cè)試條件的廠家，可通過(guò)材料試驗(yàn)機(jī)、電子引伸計(jì)、應(yīng)變儀等裝置直接測(cè)試出應(yīng)變計(jì)的變形量，從而得出試件的變形情況。
(2)測(cè)量電阻法
對(duì)于沒(méi)有直接測(cè)試應(yīng)變量的廠家，可以通過(guò)大應(yīng)變應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變靈敏系數(shù)K值與電阻相對(duì)變化量△R/R的關(guān)系曲線和被測(cè)構(gòu)件應(yīng)變ε的換算關(guān)系，用戶只需要測(cè)量受載構(gòu)件上應(yīng)變計(jì)的電阻變化，從K～△R/R曲線中查得K值，再由ε=(△R/R)/K 中得到被測(cè)構(gòu)件的變形量。K～△R/R 曲線圖如下圖所示。
 

五、注意事項(xiàng)：
1) 固化完的試件，檢查電阻值和應(yīng)變計(jì)是否有損傷，若無(wú)損傷，則按照?qǐng)D(1)或(2)焊接引線。
2) 焊接引線時(shí)，將應(yīng)變計(jì)焊端用800目的砂紙輕輕打掉氧化層，注意應(yīng)力釋放環(huán)的制作，不能太小。
3) 當(dāng)測(cè)試構(gòu)件被拉至屈服時(shí)，為便于觀察試件的變形情況，加載量應(yīng)盡量緩慢并且勻速。
4) 粘接膠用完后，應(yīng)密封好，放在冰箱中存放。