礦山測(cè)試技術(shù)應(yīng)變測(cè)試技術(shù)(編輯修改稿)
2025-01-16 15:20 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 感柵n 特點(diǎn)與箔式應(yīng)變片的特點(diǎn)相近 采用半導(dǎo)體材料沉積敏感柵時(shí)其靈敏系數(shù)可達(dá)半導(dǎo)體水平n 可做成帶微型測(cè)量線路的應(yīng)變片 特種應(yīng)變片n如高、低溫應(yīng)變片n溫度自補(bǔ)償應(yīng)變片n大應(yīng)變應(yīng)變片n錳銅應(yīng)變片 (高壓 )n裂紋擴(kuò)展應(yīng)變片n耐疲勞應(yīng)變片n測(cè)溫應(yīng)變片 應(yīng)變片選用與粘貼工藝n 應(yīng)變片規(guī)格品種多，選用時(shí)靈活性較大n 粘貼工藝要求很嚴(yán)格 1. 應(yīng)變片規(guī)格選擇n 實(shí)際值是標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變， 應(yīng)變場(chǎng)梯度大或高頻變化 的應(yīng)變以及在傳感器上應(yīng)用的，選用標(biāo)距小的n 在 不均勻的材料或有裂隙材料 上測(cè)量時(shí)，如砼、巖石宜采用標(biāo)距大的應(yīng)變片n 在 長(zhǎng)期觀測(cè) 使用時(shí)，用大標(biāo)距應(yīng)變片可以減小應(yīng)力松馳效應(yīng)n 應(yīng)盡量選用大標(biāo)距應(yīng)變片 ， 小標(biāo)距應(yīng)變片制造精度不易保證、粘貼質(zhì)量比較敏感，粘貼方向也不易保證，n 在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，主應(yīng)力方向未知時(shí)，應(yīng)選用應(yīng)變花，以便反映某點(diǎn)應(yīng)力2. 電阻值和靈敏系數(shù)的選擇n 電阻值選擇 電阻應(yīng)變儀多按 120歐應(yīng)變片設(shè)計(jì)的，故多選擇這種應(yīng)變片 當(dāng)應(yīng)變片阻值與應(yīng)變儀要求阻值不相同時(shí)，應(yīng)按應(yīng)變儀說(shuō)明書(shū)加以修正n 靈敏系數(shù)的選擇 有的動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀靈敏度固定，無(wú)調(diào)動(dòng)裝置，選擇的應(yīng)變片靈敏度應(yīng)與動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀靈敏度相同，否則需按說(shuō)明書(shū)加以修正n 在多點(diǎn)測(cè)量時(shí)，盡可能選用靈敏系數(shù)相同的應(yīng)變片，以減少數(shù)據(jù)處理麻煩3 . 應(yīng)變片類型選擇n 應(yīng)變片結(jié)構(gòu)類型選擇n 在測(cè)量精度要求不高情況下，可用絲繞式應(yīng)變片n 在重要測(cè)量和傳感器上使用，宜選用短接式或箔式應(yīng)變片n 半導(dǎo)體應(yīng)變片和薄膜應(yīng)變片體積小，輸出大，傳感器上應(yīng)用n 基底種類選擇n 應(yīng)變片基底材料有紙基、膠、金屬等n 在常溫下可用紙基應(yīng)變片n 在溫度較高、濕度大，甚至水下，應(yīng)選擇膠基應(yīng)變片n 重要測(cè)量和傳感器上應(yīng)用，也應(yīng)選擇膠基應(yīng)變片n 敏感柵材料選擇n 應(yīng)變片敏感柵材料有銅鎳合金、康銅、鎳鉻合金等n 銅鎳合金、康銅材料溫度系數(shù)小，有良好溫度穩(wěn)定性，適用長(zhǎng)期靜載下使用n 鎳鉻合金靈敏系數(shù)大，熱穩(wěn)定性差，適合動(dòng)載下測(cè)應(yīng)變4. 特殊情況167。 在特殊環(huán)境和特殊要求情況下，應(yīng)選用特種應(yīng)變片 應(yīng)變片粘貼工藝n 重要性 應(yīng)變片粘貼質(zhì)量，關(guān)系到應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，決定著測(cè)量的成敗，應(yīng)特別重視n 應(yīng)變片粘貼工藝過(guò)程包括：（ 1）應(yīng)變片的準(zhǔn)備 (外觀檢查、阻值測(cè)定 )（ 2）貼片處試件表面處理 (清洗、打毛、標(biāo)出貼片位置 )（ 3）應(yīng)變片的粘貼與固化（ 4）導(dǎo)線的焊接和固定（ 5）防護(hù) (防水、防潮 )（ 6）質(zhì)量檢查 (粘貼位置、粘貼層和絕緣電阻 ) 電阻應(yīng)變儀簡(jiǎn)介n 電阻應(yīng)變儀作用 將貼在被測(cè)試件上的應(yīng)變片組成電橋，把電阻信號(hào)變成電壓號(hào)再經(jīng)放大和相敏檢波以及濾波后進(jìn)行顯示，或輸給記錄儀器動(dòng)態(tài) 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀分類n 電阻應(yīng)變儀按其所測(cè)應(yīng)變信號(hào)的頻率范圍不同可分為1)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀 用以測(cè)量靜態(tài)載荷下的應(yīng)變2) 靜動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀 工作頻率為 0200Hz，用以測(cè)量靜態(tài)應(yīng)變或頻率在 200Hz以下的低頻動(dòng)態(tài)應(yīng)變3) 動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀 工作頻率為 02023Hz，用以測(cè)量 2023Hz以下的動(dòng)態(tài)應(yīng)變。通常具有多個(gè)通道4) 超動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀 工作頻率為 020230Hz，用以測(cè)量爆炸沖擊等瞬態(tài)變化過(guò)程下的超動(dòng)態(tài)應(yīng)變n 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀按其輸出信號(hào)的顯示方式分為 數(shù)字電阻應(yīng)變儀和模擬電阻應(yīng)變儀n 電阻應(yīng)變儀按其輸出信號(hào)輸出傳輸方式n 有線和無(wú)線（遙控） 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀n 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀用于測(cè)量變化極緩慢的應(yīng)變信號(hào)n 早期的靜態(tài)應(yīng)變儀為模擬式，通常使用交流供橋、雙電橋零讀數(shù)工作方式n 使用交流供橋、雙電橋零讀數(shù)工作方式原因n 直流放大器零漂大（在輸入電壓為零時(shí)，放大器的輸出電壓會(huì)隨溫度變化而變化 )n 儀表常使用指針 刻度盤作為輸出，為達(dá)到較高的分辨率及較大的輸出范圍，必須使用很大的刻度盤n 現(xiàn)在的靜態(tài)應(yīng)變儀為數(shù)字式，使用直流供橋、數(shù)顯表讀數(shù)工作方式數(shù)字靜態(tài)電阻應(yīng)變儀 組成和工作原理n直流供橋直流放大的數(shù)字電阻應(yīng)變儀216。1信號(hào)調(diào)理電路 — 提供電源和橋臂補(bǔ)償電路216。2信號(hào)放大器 — 微伏級(jí)直流放大器216。3抗混疊濾波器 — 濾去無(wú)用頻帶的信號(hào)216。4多通道切換器 — 任一時(shí)刻只 選擇某一通道接通216。5自動(dòng)增益放大器 — 各通道所共用216。7數(shù)字顯示表 — 直接顯示應(yīng)變讀數(shù)216。8輸出接口 — 擴(kuò)展功能數(shù)字靜態(tài)電阻應(yīng)變儀特點(diǎn)n 集成化的結(jié)構(gòu)，能直接顯示應(yīng)變讀數(shù)n 與電子計(jì)算機(jī)相聯(lián)，進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的分析和處理n 自動(dòng)按指定順序巡回測(cè)量n 速度可達(dá)每秒數(shù)點(diǎn)以至幾千點(diǎn)n 打印數(shù)據(jù)n 例子 美國(guó)波音公司波音 767飛機(jī)靜力結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，采用 2023多個(gè)電阻應(yīng)變計(jì)和 1000多個(gè)應(yīng)變花，用應(yīng)變測(cè)量?jī)x器多達(dá) 4000多通道，測(cè)量飛機(jī)結(jié)構(gòu)大量部位的應(yīng)變 動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀n 動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀用于測(cè)量隨時(shí)間變化的應(yīng)變n 組成特點(diǎn)（
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