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电阻应变片粘贴方法与引线连接技术

0引言

焊接技术越来越多的应用于生产生活的各个方面，已经成为现代

制造的重要方法。然而随着焊接技术的发展，人们对于焊接成型过程

中精细控制要求越来越高。焊缝中的应力状况决定着随后工件的使用

寿命，但国内对于焊缝内部应力分布情况讨论的不是很清楚，在理论

上也存在着各种分歧。对于掌握焊缝中应力分布，甚至是焊缝成型过

程应力实时变化显得十分重要。

本文将结合实际盲孔法测应力实验出现的若干状况，讨论和分析

应变片的选取、处理、粘贴和引线连接方法。

1盲孔法测应力中电阻应变片的选择及预处理

在盲孔法测应力的过程中，失败往往在应变片。应变片本身脆、

薄，稍不注意就会折断。在做实验的过程中，需要不断地用欧姆表测

试其电阻，保证应变片良好有效。在挑选应变片就要格外细心，若在

试验后期发现问题，整个实验基本前功尽弃，需要把应变片拿小刀刮

去，再用丙酮擦拭，重新贴片。

1.1应变片的选择

市面上销售的应变片种类繁多，在实验之前应根据实验的特点与

需要选择具备与之匹配特性及结构的应变片。常用金属应变片的具有

如下特性：

1.1.1灵敏系数

灵敏系数是应变片粘贴于试样表面，当有与其轴线方向平行的单

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向应力作用其上时，应变片阻值的相对变化与试样表面上应变片粘贴

区域轴向应变之比。由于应变栅具有横向效应与基片层变形传递失真

的原因，电阻应变片的灵敏系数k恒小于电阻丝的灵敏度k；

1.1.2横向效应

无论是丝绕式、短接式还是箔片式应变片，其内部应变栅均有若

干纵横交叉连接的金属丝或箔片组成。当应变片轴向受拉应力并产生

应变式，轴向金属丝或箔的电阻将增加，但在垂直于轴向方向上的微

段金属丝或箔产生负的压应变，按泊松关系，该段电阻减小。所以，

同样长度的金属丝或箔制成应变片后，在相同的相对应变下灵敏系数

降低。

1.1.3零漂和蠕变

应变片粘贴在试样表面之后，在温度保持恒定切不加载应变的情

况下，其电阻随时间变化而变化的特性，称为应变片的零漂。而在温

度保持恒定，使其承受恒定的机械应变，其电阻值随时间而变化的特

性，称为应变片的蠕变。

1.1.4机械滞后

应变片粘贴于试样上之后，在恒定温度下，其电阻变化率相对应

变的加载曲线与卸载曲线不重合。加载特性曲线与卸载特性曲线的最

大差值成为应变片的滞后。

1.1.5最大工作电流和绝缘电阻

最大工作电流是指允许通过应变片而不影响其正常工作的电流

最大值。使用较大的工作电流时，输出信号大，灵敏度高。但电流过

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大会使应变片本身过热，改变灵敏系数，增加零漂、蠕变，甚至烧毁

应变片。绝缘电阻是指应变片的应变栅与粘贴测试试样之间的电阻值，

一般要求在50-100MΩ。绝缘层太薄，绝缘电阻过低，会造成漏电从

而产生测量误差。而绝缘层太后，虽然防止漏电，却会减低应变片的

灵敏系数，增加零漂与蠕变。

鉴于以上重要参数，在选择应变片时应该考虑测试对象的绝缘性、

应变释放速度，实验环境的温度、湿度，实验电路参的电流、接入方

式数等综合因素挑选应变片。我们实验的对象为箱式螺柱焊Q390大