电测应力实验中应变片的粘贴技巧new

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1、万方数据第13卷第3期湖南工程学院学报v01．13．No．31竺!兰：!!!!型竺坚!!竺!竺尘!!!篁曼矍!!竺!塑墼：!竺电测应力实验中应变片的粘贴技巧戴娟，汪大鹏，陈蕾，刘美(长抄大学机械工程系，湖南长抄4儿103)摘要：电测法是工程上常用的对实际构件进行应力分析的实验方法之一，它由于具有灵敏度高、传感元件小、适应性强等特点，敌而应用广泛．在电测应力实验中，应变电的粘贴好坏将直接影响电测结果的准确性．这里就电测应力实验中应变片的粘贴步骤和应注意的问题进行了相关的说明．关键词：电测法；电测应力实验；电阻应变片；应变；粘贴中图分

2、类号：0348．2文献标识码：A文章编号：1671—119x(2003)03—0055一03电测法是工程上常用的对实际构件进行应力分析实验的方法之一．它是通过贴在构件被测点处的电阻应变片(以下简称应变片)，将被测点的应变值转换为应变片的电阻变化，再利用电阻应变仪测出应变片的电阻变量，并直接转换输出应变值，然后依据虎克定律计算出构件被测点的应力值的大小．在电测法中，主要设备是电阻应变片和电阻应变仪．其中，电阻应变片是将应变变化量转变成电阻变化量的转换组件．它的工作原理很简单，是依据金属丝的电阻R与其本身长度L成正比，与其横截面积A成

3、反比这一物理学定律而得，用公式表示其电阻即为：尺=PL／A(p为电阻系数)当电阻丝受到轴向拉伸或压缩时，上式中的L、A、p均将发生变化．若此时对上式两端同取对数，即有：lnR=lno+lnL—lnA对其进行数学求导，有：矗R，R=dO，o+dL／L—dA／A因为金属电阻线受轴向拉伸(或压缩)作用时，姐／A=一2埘L／L(岸为材料的泊松比)所以上式可写成：dR，R=dp，p+aL，L+2础L，L=dL／L[(却和)“dL／L)十1+2产]弓l入系数K，并令K=(却／户)“dL／L)+l+2产则：dR厂R=KdL／L=Ke上式表明：电

4、阻丝的电阻变化率是其产生的应变的K倍，其中K为常数，称为电阻丝的灵敏度系数．当电阻丝粘贴在被测试件上时，会随试件受力而产主变形．电阻丝的应变即反应了试件在AB长度内的应变．此应变将产生电阻增量，即实现了应变的变化转换成电阻变化量在电测技术中，应变片粘贴质量的优劣对测量的可靠性影响很大，是一个非常关键性的环节，必须予以注意．为提高电测结果的准确性，我们应在应变片的粘贴过程中做到认真操作，一丝不苟．应变片的种类很多，有金箔式、丝式、薄膜式、半导体式．鉴于目前在电测实验中较为常用的电阻应片是金箔式应变片(以下简称箔式应变片)，下面我们就

5、以箔式电阻应变片为例，谈一谈电测应力实验中应变片的粘贴技巧．箔式应变片是用厚变为O．003～0．01rTlnl的康铜或镍铬箔片借光刻和腐蚀工艺制作成栅状，它由电阻丝、基片和引出线三大部分组成(如图1)．这种应变片由于其具有线条均匀、灵敏度分散性小，测试范围广等优点，故而得到广泛应用．在傲电测实验之前，我们面临的第一个问题是如何选择正确的应变片．由于箔式应变片的主要参数指标有：应变片的几何尺寸(包括敏感栅基长、应变片基底长、敏感橱基宽、应变片基底宽)、名义阻值、灵敏度系数、允许电流、线性度、滞后、零漂、极限应变等，能否正确选择适当正

6、确的应变片将直接影响到电测法的测试结果．为合理选用应变片，我们应对其性能作一些了解．一般而言，大尺寸的应变片，收稿日期：2003—05—10作者简介：戴娟(1970一)女，讲师．硕士研究生，研究方向：机电教学研究万方数据湖南工程学院学报2003年能感受较多的平均应变量，有利于测量精度的提高；小尺寸的应变片，虽然感受平均应变量较少，但能较好地反映出“点”的应力，所以对于应变片尺寸的选择，应根据构件受力后的应力分布情况和构件自身相关尺寸来决定．在选好应变片准备粘贴之前，我们应对应变片作严格仔细地检查，检查的内容包括：(1)应变片的外形

7、检查，即检鸯应变片是否存在断路、短路现象、片中各部位是否有损伤、折断发生、片内是否夹有气泡或霉变现象等等．(2)应变片电阻值的检测．为保证使用的应变片的电阻误差不超过允许范围(这个范围通常在±O．5n)，可事先用精度较高的欧姆表或采用直流电桥对其进行检测，以免因同组使用的应变片的阻值误差太大丽造成测量结果欠准．(3)检查应变片上是否标有中心线，若无，则应在其基盖上补画出纵、横线条，这样可方便粘贴应变片．与此同时，被测试件的表面上应划出定位线，以确保应变片的粘贴到位若被测试件的表面质量不高，将会影响应变片的粘贴，为此，我们应用刮刀或

8、锉刀清除被测点处的氧化皮及污垢，然后用细砂皮纸在试件粘贴部位(一般应大于应变片面积3～5倍左右的表面)进行打磨，沿贴片方向打出45。交叉纹，以保证表面的足够光滑，最后用殳!I针在镀测点处进行画线，从而保证应变片能牢固顺利地粘贴．一一箔式应变片图l箔