新型大應變應變計介紹

隨著國內(nèi)外各種結(jié)構(gòu)工程的抗震、抗爆科研和材料科學的迅猛發(fā)展，普通的應變計已經(jīng)不能滿足高塑性、大應變測試的需求，這就迫切需要能測量高塑性變形的敏感元件-大應變電阻應變計。大應變測試技術(shù)是被用于測試塑性變形場合中的受力特性，如機翼拉伸試驗變形分析，火箭發(fā)射臺爆破試驗，飛機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。大應變應變計敏感柵采用特殊的康銅箔材，用于結(jié)構(gòu)的彈塑性應力應變分析和研究，也可用于驗證結(jié)構(gòu)極限設(shè)計的合理化、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量手段。

一、 產(chǎn)品性能：
1) 應變極限：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：
單軸大應變應變計，主要測量被測構(gòu)件單向變形，有以下兩種結(jié)構(gòu)形式：

(1)

(2)

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

 

三、粘接劑介紹及應變計安裝：
   膠粘劑是用來安裝應變計的，分為常溫固化膠粘接和熱固化膠粘劑接兩種。在無法進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，但長期穩(wěn)定性相對熱固化膠粘劑差一些。用戶可以根據(jù)自己的測試環(huán)境選擇。其中H-716為常溫固化環(huán)氧膠，可承受應變范圍15%～20%；H-600、H-610為加熱固化環(huán)氧膠，可承受應變范圍5%～8%；A-713為加熱固化聚酰亞胺膠，可承受應變范圍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潔凈容器里。避免過量空氣進入。
3) 在試件待貼部位涂薄薄一層混合好的H-716，再將應變計對準位置貼上，覆上聚四氟乙烯薄膜，沿應變計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。
4)然后在試件的涂膠部位和應變計基底涂薄薄一層膠，將應變計對準位置貼上，覆上聚四氟乙烯薄膜，沿應變計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。
5)放進烘箱固化前現(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)、120℃(保溫0.5小時)、165℃(保溫1小時)、180℃(保溫2小時)進行熱固化。

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

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