Vishay应变测量的技术讲座笔记.docVIP

PAGE  PAGE 6 美国应变测量技术及应用专题技术讲座 中国计量科学研究院举办的《美国应变测量技术及应用》专题技术讲座，历时3天，了解了应变计、应变测量胶水、保护涂层和测量仪器以及光测应变场技术，学习了普通应变计的安装工艺，并咨询了高温应变计的类型和安装工艺。 讲座由美国Vishay Micro-Measurement 公司的两位工程师主持，分别负责电测和光测（Photostress）。Vishay公司在1962年创建，VMM的主要产品是应变计、相关附件和测量仪器。 应变计的选择 1/4桥 2根线的1/4桥：长的引线会引入电阻导致电桥不平衡，6m长的导线导致电桥不平衡量为29000??，仪器调零困难。同时也受温度的影响，用手握住导线的变化就能有100?? 以上。 3根线的1/4桥：6m长的导线导致电桥不平衡量为400??，仪器调零容易。也不受导线温度的影响。 应变计的长度选择：要基于应力的分布。 应变测量的是局部区域的平均，而非某点的微应变。当应力是线性分布，应变计的长度无影响。 应力集中时，最好用非常小的应变计贴在应力集中处，应变计应比应力集中点稍大一点。 各向异性材料（如混凝土、碳纤维复合材料等），用长应变计在较大区域得到平均值。 应变片样式 单向应变计：需要知道主应力方向； T型应变计：也需要知道主应力方向； 三片应变花：不知道主应力方向时，可随意贴，通过计算可得出最大最小主应力和方向。 剪切式应变计：用于剪切和扭转。 应变计电阻选择 常用的有120Ω、350Ω和1000Ω。 电阻120Ω350Ω优 点应变计尺寸小电流低，发热功率低成本稍低可大电压激励，信号噪声小疲劳寿命更佳导线的电阻影响更小电池供电更长 激励电压 适当提高激励电压可提高测量的信噪比。但激励电压太高时，流过应变计的电流会发热，导致应变计电阻变化而产生热输出。 以下情况可使用高的激励电压： 大应变片，散热好； 大阻值应变片（小电流，发热功率小） 容易散热的材料（如铝材料，可用10V的激励电压） 应变计的安装工艺 以下的安装工艺是在研讨会上进行演示，并实际动手照此程序进行操作。它是以VMM公司的产品为基础的，所用应变片为带3m特氟龙镀银导线封装型（如下图）。安装过程具有一定的参考意义。 去污剂CSM-2喷到纱布上，擦测试零件，去除油污。 用320GRIT的砂纸，在粘贴面来回打磨12次。白纸垫在零件下面。 在贴应变片处涂ConditionerA调节剂，再用320GRIT的砂纸，在测量面来回打磨12次。将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次，再用另一块纱布朝相反方向擦一次，扔掉纱布。换一张白纸。 在贴应变片处涂ConditionerA调节剂，用400GRIT的砂纸，在测量面来回打磨12次。将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次，再用另一块纱布朝相反方向擦一次，扔掉纱布。换一张白纸。 用铅笔、直尺划出贴应变片的位置。 在贴应变片处涂ConditionerA调节剂，用棉签擦掉铅笔划的线，将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次。 在贴应变片处涂Conditioner5A中和剂，达到合适的酸碱度，用棉签擦拭，将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次，再用另一块纱布朝相反方向擦一次，扔掉纱布。换一张白纸。 处理应变计的盒子用Conditioner5A中和剂滴几滴，用纱布擦干净。中和剂倒在纱布上，将镊子擦干净。 取出应变计，用胶布将导线固定在盒子上。去掉应变计的塑料夹子，用透明胶布将应变计和导线粘在一起，去掉固定导线的胶纸。用透明胶带将应变计对准粘贴位置贴上，注意导线方向。 用较小的角度揭开胶带超过中线1cm，将快干剂涂在应变计上，晾干1min。 将M-Bond 200胶涂在胶带下面，用纱布将胶向应变计方向挤出，用拇指压住1min。松开手指后再晾1min. 用纸胶带将导线固定再零件上，并写上相应的信息：应变计的型号和灵敏系数等。 将透明胶带以0角度由应变片向导线方向揭开。在应变计和导线上涂M－Coat A的保护层。 用应变计安装测试仪1300检查安装质量。要求绝缘电阻大于10kMΩ。 高温应变计 本次研讨会上咨询了VMM高温应变计的相关事宜。VMM高温应变计有ZC-/LZN-/LZE-三个系列，可在1150℃（2100°F）下的测量动态应变。 VMM高温应变计有两种安装方式：粘贴式和焊接式。 粘贴式的工艺较为复杂，陶瓷基底只能用在较平的测量表面，胶固化时需要在不同的温度（高达315℃）下对测量零件进行保温。 焊接式为金属基底，可用在任何能进行点焊操作的金属零件，使用VMM 700型便携式应变计焊接机，操作简单，使用可靠。 应变测量仪器 VMM公司的主要应变测量设备有： 数据采集系统：5000系统主要用于静态测量，6