應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)的新發(fā)展及應(yīng)用

1、    應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)的新發(fā)展及應(yīng)用    蘆錦波摘 要 本文主要介紹了應(yīng)變電測(cè)技術(shù)應(yīng)用的主要原理，詳細(xì)分析了應(yīng)變電測(cè)和傳感器技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展方向，為應(yīng)變電測(cè)以及傳感器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了參考?！娟P(guān)鍵詞】應(yīng)變電測(cè) 傳感器 發(fā)展應(yīng)用隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技對(duì)于人們生活的影響越來(lái)越大，已經(jīng)逐步的走入了人們?nèi)粘－h(huán)境以及工業(yè)化生產(chǎn)中。在大型工業(yè)、機(jī)械化工以及航空航天等領(lǐng)域中，新的科技應(yīng)用使得各種大型設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高，為工業(yè)化、機(jī)械化發(fā)展提供重要技術(shù)保障。因此，各種設(shè)備的正常運(yùn)行是保證工業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)，是安全生產(chǎn)以及產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)的前提，而對(duì)設(shè)備的應(yīng)

2、變測(cè)試是檢測(cè)設(shè)備正常運(yùn)行的重要手段之一。應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試以及傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以精確的對(duì)設(shè)備或者產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、各種零部件以及工作時(shí)的受力、傳熱等狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試，保證設(shè)備運(yùn)行時(shí)有著正確的位移、應(yīng)變、受力、受熱等力學(xué)基礎(chǔ)參數(shù)，保證機(jī)械設(shè)備在合適的范圍運(yùn)行，避免由于結(jié)構(gòu)問(wèn)題或者受力、強(qiáng)度等問(wèn)題導(dǎo)致的運(yùn)行故障。所以說(shuō)，應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)對(duì)我國(guó)工業(yè)生活的發(fā)展建設(shè)是人類社會(huì)未來(lái)發(fā)展的必然選擇。借助一定的設(shè)備檢測(cè)節(jié)點(diǎn)來(lái)處理一定的信息，從而來(lái)監(jiān)控和檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)環(huán)境，有利于大大的推動(dòng)、保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行以及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，展示了廣闊的發(fā)展前景。1 技術(shù)原理與發(fā)展現(xiàn)狀應(yīng)變電測(cè)的原理是將被測(cè)物品產(chǎn)生的應(yīng)變

3、反應(yīng)到電阻片上，然后采集電阻應(yīng)變片上由于電阻變化產(chǎn)生的阻值。由于電阻應(yīng)變片較為敏感，屬于敏感性元件，因此在電阻應(yīng)變片設(shè)計(jì)以及測(cè)量過(guò)程中需要注意應(yīng)變片的連接方式、溫度影響、電阻片厚度和敏感度等因素的影響。在應(yīng)變測(cè)量時(shí)，需要把電阻應(yīng)變片連接在被測(cè)物件的表面，當(dāng)被測(cè)物表面產(chǎn)生受力變形時(shí)，表面的電阻應(yīng)變片會(huì)敏感的捕捉到電阻片基底感應(yīng)獲取的應(yīng)力信息，從而將信息由基地傳到應(yīng)變片的敏感柵位置，敏感柵根據(jù)被測(cè)件的變形情況計(jì)算出實(shí)際的變形量，最終使得電阻應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的阻值，轉(zhuǎn)換為阻值數(shù)字表達(dá)出來(lái)。在信息技術(shù)的不斷推進(jìn)發(fā)展中，應(yīng)變電測(cè)也逐漸走向 了數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)化，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)大大增加了電測(cè)技術(shù)的工作效率以及工

4、作精度，有效促進(jìn)了應(yīng)變電測(cè)技術(shù)發(fā)展。傳感器目前主流的有多種類型，例如感光傳感器、溫度傳感器、應(yīng)變傳感器、濕度傳感器以及熱紅外傳感器等等，一般在工業(yè)系統(tǒng)中常用的傳感器是應(yīng)變計(jì)式傳感器。在工業(yè)系統(tǒng)中，傳感器與各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)密切實(shí)時(shí)連接，不同的節(jié)點(diǎn)之間可以借助一定的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)連接，進(jìn)而保證在一定的環(huán)境信息基礎(chǔ)之上進(jìn)行協(xié)同工作，共同完成了數(shù)據(jù)采集護(hù)工作。恰恰傳感器憑借著其自身的優(yōu)越性，例如網(wǎng)絡(luò)容量大、數(shù)據(jù)量較小、靈敏度高、實(shí)時(shí)性好等，進(jìn)而來(lái)發(fā)揮出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在傳輸數(shù)據(jù)信息的可靠性和安全性，體現(xiàn)了工業(yè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)正在我國(guó)各個(gè)行業(yè)發(fā)揮重要的作用，而該技術(shù)的發(fā)展仍然需要進(jìn)一步提高，應(yīng)變

5、電測(cè)與傳感器技術(shù)的水平以及精度必須要達(dá)到具有一定的功能使用性標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到國(guó)際一流水平，以滿足我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求?？偠灾?，當(dāng)前形勢(shì)下我國(guó)應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)工作的主要目標(biāo)具體如下：（1）要能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)的、系統(tǒng)的、精確的且快速的對(duì)于工業(yè)設(shè)備的工作狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)性的描述， 針對(duì)未來(lái)的工業(yè)設(shè)備的發(fā)展變化趨勢(shì)，特別是那些我國(guó)政府十分重視的行業(yè)設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，并根據(jù)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新，不斷滿足發(fā)展需求。（2）要能夠更加精確的給出應(yīng)變阻值，提高技術(shù)的精度，根據(jù)反饋值保證設(shè)備在安全使用范圍內(nèi)。（3）進(jìn)一步完善應(yīng)變電測(cè)技術(shù)的采集功能，實(shí)現(xiàn)多種傳感器技術(shù)的融合，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，不斷適應(yīng)日益發(fā)展的科學(xué)化生產(chǎn)水平。2

6、 應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用2.1 新型設(shè)備的產(chǎn)生越來(lái)越先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)使得工業(yè)系統(tǒng)對(duì)新技術(shù)的要求也越來(lái)越高，這也同樣刺激了應(yīng)變電測(cè)計(jì)的品種以及技術(shù)規(guī)格都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在使用的應(yīng)力值范圍、應(yīng)用溫度、環(huán)境復(fù)雜程度等方面都有了較大的進(jìn)步，一些針對(duì)特殊環(huán)境下使用的應(yīng)變計(jì)也逐漸被推出，如高溫應(yīng)變計(jì)、防水應(yīng)變計(jì)等。除此之外，在應(yīng)用范圍上也有了較大的革新，除了常用的溫度、應(yīng)力應(yīng)變外 ，還包括加速度、稱重、超小型、沉降計(jì)等新型應(yīng)變計(jì)，在使用精度上有了較大的提高，一些應(yīng)變計(jì)還可以多次重復(fù)使用，節(jié)約資源，提高 利用率。同時(shí)，針對(duì)各種應(yīng)變電測(cè)設(shè)備，相應(yīng)的開(kāi)發(fā)出了很多對(duì)設(shè)備進(jìn)行物理量測(cè)試的技術(shù)方法，包括對(duì)各

7、種形式的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理的專門(mén)軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變計(jì)以及傳感器的自動(dòng)化測(cè)量與分析。新型數(shù)字動(dòng)態(tài)應(yīng)變電測(cè)計(jì)的使用也是一種技術(shù)革新，能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)變電測(cè)計(jì)和 計(jì)算機(jī)的對(duì)接，大大提高了對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)、試驗(yàn)進(jìn)行分析的工作效率，保證了工作質(zhì)量。2.2 航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用近年來(lái)，我國(guó)航空航天技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，同樣的，應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)在其中也起到了不可小覷的作用，是航空航天發(fā)展中重要的技術(shù)支持。在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中，渦輪轉(zhuǎn)子以及渦輪風(fēng)扇的工作需要很高的溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)溫度最高可以達(dá)到900，要想在這種工作環(huán)境下檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的應(yīng)變變化，所用的應(yīng)變電阻片必須要能夠耐高溫，對(duì)此，新開(kāi)發(fā)的應(yīng)變測(cè)量計(jì)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)

8、時(shí)間的高溫使用，成功解決了這一難題并取得了良好的效果。此外，在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂上采用的動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀取得突出的效果；飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)管采用的應(yīng)力檢測(cè)試片很好的減小了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)管 的動(dòng)應(yīng)力；發(fā)動(dòng)機(jī)矢量噴管采用的載荷測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的減重并為發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù) 理論支持；在返回艙的模擬中采用的應(yīng)力測(cè)試以及動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀保障了返回艙的強(qiáng)度，由此可見(jiàn)，應(yīng)變電測(cè)技術(shù)以及傳感器技術(shù)在航空航天領(lǐng)域有著至關(guān)重要的作用。3 結(jié)束語(yǔ)隨著工業(yè)化系統(tǒng)的飛速發(fā)展，科技化技術(shù)水平不斷推動(dòng)著應(yīng)變電測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)設(shè)備的應(yīng)變測(cè)試有了更多、更好的選擇，為航空航天、鐵路運(yùn)輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品發(fā)展提供了有利的技術(shù)保障，是計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、應(yīng)力應(yīng)變、溫度變化等測(cè)試的有效手段，為工業(yè)試驗(yàn)以及工業(yè)數(shù)據(jù)分析提供了較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料。參考文獻(xiàn)1李炳生，李斌，曹文清.電阻應(yīng)變式傳感器在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的應(yīng)用新技術(shù)j.結(jié)構(gòu)工程師，2011