新型大應變應變計介紹

隨著國內外各種結構工程的抗震、抗爆科研和材料科學的迅猛發展，普通的應變計已經不能滿足高塑性、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，用于結構的彈塑性應力應變分析和研究，也可用于驗證結構極限設計的合理化、可靠性，可以為航天航空及科研等領域分析材料塑性變形提供可靠的測量手段。

一、 產品性能：
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≥1.8

二、結構介紹：
單軸大應變應變計，主要測量被測構件單向變形，有以下兩種結構形式：

(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，避免試件在產生較大應力時，在連接線上形成內應力集中，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，但長期穩定性相對熱固化膠粘劑差一些。用戶可以根據自己的測試環境選擇。其中H-716為常溫固化環氧膠，可承受應變范圍15%～20%；H-600、H-610為加熱固化環氧膠，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K值與電阻相對變化量△R/R的關系曲線和被測構件應變ε的換算關系，用戶只需要測量受載構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，注意應力釋放環的制作，不能太小。
3) 當測試構件被拉至屈服時，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。