半導體應(yīng)變計,將半導體應(yīng)變計安裝在被測構(gòu)件上,在構(gòu)件承受載荷而產(chǎn)生應(yīng)變時,其電阻將發(fā)生變化。半導體應(yīng)變計就是以這種壓阻效應(yīng)作為理論基礎(chǔ)的,其敏感柵由鍺或硅等半導體材料制成。這種應(yīng)變計可分為體型和擴散型兩種。前者的敏感柵由單晶硅或鍺等半導體經(jīng)切片和腐蝕等方法制成,后者的敏感柵則是將雜質(zhì)擴散在半導體材料中制成的。半導體應(yīng)變計的優(yōu)點是靈敏系數(shù)大,機械滯后和蠕變小,頻率響應(yīng)高;缺點是電阻溫度系數(shù)大,靈敏系數(shù)隨溫度而有名變化,應(yīng)變和電阻之間的線性關(guān)系范圍小。正確選擇半導體材料和改進生產(chǎn)工藝,這些缺點可望得到克服。半導體應(yīng)變計多用于測量小的應(yīng)變(10-1微應(yīng)變到數(shù)百微應(yīng)變),已普遍用于應(yīng)變測量和制造各種類型的傳感器(見電阻應(yīng)變計式傳感器)。什么是電阻應(yīng)變計粘貼式應(yīng)變計?它主要由4部分組成。石家莊內(nèi)埋式應(yīng)變計參數(shù)
表面應(yīng)變計安裝夾具,安裝用于長期觀測的表面應(yīng)變計,應(yīng)先將配好對的夾具安裝試棒,安裝時兩夾具的底面應(yīng)在同一平面上,兩夾具緊固螺栓中心孔距應(yīng)為100mm(儀器標距)。利用裝好試棒的夾具上的4個孔(夾具下附帶的安裝板),在儀器固定位置(觀測點)畫點,在被測結(jié)構(gòu)物畫點的部位打孔,安裝膨脹螺栓,然后將裝有試棒的夾具組固定在被測結(jié)構(gòu)物上,既完成儀器夾具的安裝。安裝用于臨時測量的表面應(yīng)變計,一般是將夾具用膠粘貼在被測結(jié)構(gòu)物上。首先將被測結(jié)構(gòu)物需要安裝夾具的部位整平打毛,將裝有試棒的夾具底部的中間(在同一平面上)涂上AB膠(快干環(huán)氧樹脂膠),沿夾具四周涂上502快干膠,隨即粘貼在被測結(jié)構(gòu)物整平打毛部位上,壓緊2分鐘左右即可松手,10分鐘左右即可粘貼牢固。??诜钦迟N式應(yīng)變計工作溫度雙層應(yīng)變計,在進行薄殼、薄板應(yīng)變的測量時,需要在殼和板的內(nèi)、外表面對稱貼片。
應(yīng)變計的尺寸,應(yīng)變計尺寸的選擇,是根據(jù)試件的材料和應(yīng)力狀態(tài),以及允許粘貼應(yīng)變計的面積而定。例如,對于混凝土、鑄鐵、木材等表面粗糙、不勻的材料,選用柵長較大的應(yīng)變計。對于表面光滑、均勻的材料,選用柵長較小的應(yīng)變計。對于試件表面應(yīng)力分布均勻或變化不大,且允許粘貼面較大的情況下,選用柵長較大的應(yīng)變計。若在試件的應(yīng)力集中區(qū)域,或允許粘貼面積很小的情況下,選用柵長≤1mm的應(yīng)變計。對于塑料等導熱性差的材料,一般選用柵長大的應(yīng)變計。應(yīng)變計的尺寸越小,則對粘貼質(zhì)量的要求越高。因此,在確保測量精度和有足夠安裝面積的前提下,選用柵長較大的應(yīng)變計為宜。如果應(yīng)變計用于動態(tài)應(yīng)變測量,則選擇應(yīng)變計的柵長時,還應(yīng)考慮應(yīng)變計對頻率的響應(yīng)等要求。
應(yīng)變計,當被測結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化時,應(yīng)變計同步感受變形,變形通過前、后端座傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化,從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率,頻率信號經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置,即可測出被測結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)變量。同時可同步測出埋設(shè)點的溫度值。應(yīng)變計(砼)適用于長期埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱、樁基、支撐、擋土墻、水工建筑物、襯砌、墩與底腳、橋梁、隧道襯砌及其基巖中監(jiān)測其應(yīng)力與應(yīng)變,加裝配套附件可測量表面應(yīng)變量。并可同步測量埋設(shè)點的溫度,可選擇數(shù)字式溫度計作為測溫元件。加溫固化后,對應(yīng)變計的粘貼質(zhì)量要作認真檢查。
與絲繞式應(yīng)變計相比,箔式應(yīng)變計的優(yōu)點是:1.敏感柵很薄,且箔材與粘合層的接觸面積要比絲材的大,因而粘貼牢固,有利于變形傳遞,因而它所感受的應(yīng)變狀態(tài)與試件表面的應(yīng)變狀態(tài)更為接近,測量精度高;2.敏感柵的橫向端部為較寬的柵條,故橫向效應(yīng)較小;3.箔式片能保證尺寸準確,線條均勻,故靈敏系數(shù)分散性小;4.箔式應(yīng)變計的蠕變小、疲勞壽命長;5.制造工藝自動化,可成批生產(chǎn),生產(chǎn)效率高。6.加工性能好,能制成為各種形狀和尺寸的應(yīng)變計,尤其可以制造柵長很小的或敏感柵圖案特殊的應(yīng)變計。應(yīng)變計粘貼工藝方法,使用不同粘結(jié)劑粘貼應(yīng)變計的工藝是有差異的。青島非粘貼式應(yīng)變計輸出方式
絲繞式應(yīng)變計是用一根金屬絲繞制而成。石家莊內(nèi)埋式應(yīng)變計參數(shù)
應(yīng)變計粘貼質(zhì)量檢查,加溫固化后,對應(yīng)變計的粘貼質(zhì)量要作認真檢查,檢查項目有:1.應(yīng)變計粘貼前后阻值的變化。2.絕緣電阻。3.片內(nèi)是否有殘余的氣泡。4.貼片位置準確與否。5.有否斷路、短路或敏感柵變形。應(yīng)變計組橋或焊接,如果在應(yīng)變計表面焊接,焊接前,應(yīng)用水砂紙或含砂橡皮輕輕擦除焊端表面殘留膠液和氧化物,并清洗干凈,方便焊接,避免破壞焊端。焊接溫度不能太高(常溫應(yīng)變計不能超過250℃),焊接時間不能太長,應(yīng)迅速焊接,避免高溫對應(yīng)變計焊端產(chǎn)生損傷,降低絕緣強度等。焊接引線應(yīng)采用柔軟,材質(zhì)不能太硬的線材,以免長時間受力時,線材損壞或脫落。盡量在應(yīng)變計焊端和接線端子之間的連接線上留出應(yīng)力釋放環(huán),避免試件或彈性體長期受力或溫度發(fā)生較大范圍變化時,在連接線上形成內(nèi)應(yīng)力集中,造成引線拉斷,使橋路或電路斷路。焊接后,助焊劑應(yīng)清洗干凈,不能有殘留,以免對應(yīng)變計的絕緣強度和阻值產(chǎn)生影響。完畢后,應(yīng)對其絕緣強度再次進行測量。石家莊內(nèi)埋式應(yīng)變計參數(shù)