应变计又称为负荷囊(loadcell),在1856年由LoadKelvin所发现,由金属材料加压变形后,金属阻抗产生变化所做成的。当金属材料受到拉力或张力时,金属材料变细,电气阻抗增加。反之,受到压缩时,则金属阻抗变小。应用这种方法做成的被称为应变计。此类感测装置可以将物理现象中的压力变换成电气信号输出,因此常被用在荷重、张力、压力转换的场合之中。应变计的种类有很多种。就材质而言,有金属和半导体,就构造而言则有箔状、线状、堆栈、扩散等多项。是一种用得较多的金属应变计,以金属箔制作而成。此应变计是把金属箔黏贴在厚约3~10μm的聚合绝缘基板上,依电阻值大小以光蚀刻成所要的形状、图案,再覆盖上一层保护层。振弦式应变计防水性能优异使用标准水工电缆,系统更加可靠。深圳高精度应变计精度

电阻应变计应用材料和安装方法,制造敏感栅的常用材枓有铜镍合金(康铜)、线铬系含金、铁铬铝含金,镍铬铁合金、铂和铂合金等。前几种较常用。这些合金的灵敏系数为2~6。所用的粘结剂分为有机粘结剂和无机粘结剂两类。在一般情况下,前者用在温度低于400℃时,后者则用于高温条件下。有机粘结剂包括硝化纤维、氧基丙烯酸酯、环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等。除前两种之外,使用时一般都要加温加压使其固化。常用的无机粘结剂有磷酸盐和喷涂用的金属氧化物。前者在使用时须加温固化。用作基底的材料有纸、胶膜、玻璃纤维布,金属薄片(或金属网)等。深圳高精度应变计精度应变计粘贴位置的准确,可用无油圆珠笔芯或划针在贴片部位轻轻划出定位线。

振弦式表面应变计,可焊接在钢结构表面或螺栓固定在各种结构的表面进行长期自动化监测和定期检测。内置数字式温度传感器可同步测量布设点的温度用于表面应变计的温度修正。表面式应变计采用四芯电缆。工作原理:振弦式应变计主要由左右端安装支座、钢弦和线圈组成。当被测结构物发生应变时,振弦式应变计左右端安装支座产生相对位移并传递给钢弦,使钢弦受力发生变化,从而改变钢弦的固有频率,测量仪表输出脉冲信号通过线圈激振钢弦并检测出线圈所感应信号的频率,振动频率的平方正比于应变计的应变,经换算得到被测结构物的应变量。
金属丝式应变计,金属丝式应变计的敏感栅一般是用直径0.01~0.05毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属丝制成。可分为丝绕式和短接式两种。丝绕式应变计是用一根金属丝绕制而成,短接式应变计是用数根金属丝按一定间距平行拉紧,然后按栅长大小在横向焊以较粗的镀银铜线,再将铜导线相间地切割开来而成。丝绕式应变计,丝绕式应变计的疲劳寿命和应变极限较高,可作为动态测试用传感器的应变转换元件。丝绕式应变计多用纸基底和纸盖层,其造价低,容易安装。但由于这种应变计敏感栅的横向部分是圆弧形,其横向效应较大,测量精度较差,而且其端部圆弧部分制造困难,形状不易保证相同,使应变计性能分散,故在常温应变测量中正逐步被其它片种代替。应变计主要用于应变测量。

垂向土应变计,应变计包括上支撑座、下支撑座、承重杆和应变计组;承重杆两端与上支撑座和下支撑座固定连接,承重杆外面的同轴心套有减震装备;应变计组外侧套有隔温装置,应变计组包括垂向电阻应变计和弯矩电阻应变计,垂向电阻应变计设于下支撑座顶端,位于承重杆正下方;弯矩电阻应变计设于承重杆侧壁上。上下支撑座上均设有贯穿孔可使泥土进入贯穿孔可以加固应变计在地下土层中的横向方向。承重杆上设有减震装备首先可以抵消横向的剪切力,其次当垂向力远大于承重杆所能承受力的时候抵消垂向压力。设有弯矩电阻应变计可以清晰的检测该应变计承重杆的状态,及时发现承重杆劳损及时更换。损及时更换。损及时更换。夹具固定后,轻轻拆下安装试棒,将表面应变计从夹具一端放入,到表面应变计各端面与夹具外边沿平齐为止。深圳高精度应变计精度
表面(应变)计适用于长期布设在水工结构物或其它结构物的表面。深圳高精度应变计精度
半导体应变计,将半导体应变计安装在被测构件上,在构件承受载荷而产生应变时,其电阻将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的,其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分为体型和扩散型两种。前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀等方法制成,后者的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。半导体应变计的优点是灵敏系数大,机械滞后和蠕变小,频率响应高;缺点是电阻温度系数大,灵敏系数随温度而有名变化,应变和电阻之间的线性关系范围小。正确选择半导体材料和改进生产工艺,这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变(10-1微应变到数百微应变),已普遍用于应变测量和制造各种类型的传感器(见电阻应变计式传感器)。深圳高精度应变计精度
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