Vishay應(yīng)變測量技術(shù)講座筆記

1、 美國應(yīng)變測量技術(shù)及應(yīng)用專題技術(shù)講座中國計量科學(xué)研究院舉辦的美國應(yīng)變測量技術(shù)及應(yīng)用專題技術(shù)講座，歷時3天，了解了應(yīng)變計、應(yīng)變測量膠水、保護涂層和測量儀器以及光測應(yīng)變場技術(shù)，學(xué)習(xí)了普通應(yīng)變計的安裝工藝，并咨詢了高溫應(yīng)變計的類型和安裝工藝。講座由美國VishayMicro-Measurement公司的兩位工程師主持，分別負責(zé)電測和光測(Photostress)。Vishay公司在1962年創(chuàng)建，VMM勺主要產(chǎn)品是應(yīng)變計、相關(guān)附件和測量儀器。應(yīng)變計的選擇1、1/4橋2根線的1/4橋：長的引線會引入電阻導(dǎo)致電橋不平衡，6m長的導(dǎo)線導(dǎo)致電橋不平衡量為29000:,儀器調(diào)零困難。同時也受溫度的影響，用手握

2、住導(dǎo)線的變化就能有100，以上。WW3根線的1/4橋：6m長的導(dǎo)線導(dǎo)致電橋不平衡量為400，,儀器調(diào)零容易。也不受導(dǎo)線溫度的影響。RRQVoRRL3Rgx/WVWW2、應(yīng)變計的長度選擇：要基于應(yīng)力的分布。應(yīng)變測量的是局部區(qū)域的平均，而非某點的微應(yīng)變。當應(yīng)力是線性分布，應(yīng)變計的長度無影響。應(yīng)力集中時，最好用非常小的應(yīng)變計貼在應(yīng)力集中處，應(yīng)變計應(yīng)比應(yīng)力集中點稍大一點。各向異性材料（如混凝土、碳纖維復(fù)合材料等），用長應(yīng)變計在較大區(qū)域得到平均值。3、應(yīng)變片樣式單向應(yīng)變計：需要知道主應(yīng)力方向；T型應(yīng)變計：也需要知道主應(yīng)力方向；三片應(yīng)變花：不知道主應(yīng)力方向時，可隨意貼，通過計算可得出最大最小主應(yīng)力和方向。

3、剪切式應(yīng)變計：用于剪切和扭轉(zhuǎn)。4、應(yīng)變計電阻選擇常用的有120Q、350Q和1000Q。電阻120Q350Q優(yōu)應(yīng)變計尺寸小電流低，發(fā)熱功率低成本稍低可大電壓激勵，信號噪聲小占疲勞壽命更佳導(dǎo)線的電阻影響更小占八、電池供電更長5、激勵電壓適當提高激勵電壓可提高測量的信噪比。但激勵電壓太高時，流過應(yīng)變計的電流會發(fā)熱，導(dǎo)致應(yīng)變計電阻變化而產(chǎn)生熱輸出。以下情況可使用高的激勵電壓：大應(yīng)變片，散熱好；大阻值應(yīng)變片（小電流，發(fā)熱功率?。┤菀咨岬牟牧希ㄈ玟X材料，可用10V的激勵電壓）應(yīng)變計的安裝工藝以下的安裝工藝是在研討會上進行演示，并實際動手照此程序進行操作。它是以VMh公司的產(chǎn)品為基礎(chǔ)的，所用應(yīng)變片為帶3

4、m特氟龍鍍銀導(dǎo)線封裝型如下圖）。安裝過程具有一定的參考意義2、用320GRIT的砂紙，在粘貼面來回打磨12次。白紙墊在零件下面。3、在貼應(yīng)變片處涂Conditioned調(diào)節(jié)劑，再用320GRIT的砂紙，在測量面來回打磨12次。將紗布疊成小塊在表面朝一個方向擦一次，再用另一塊紗布朝相反方向擦一次，扔掉紗布。換一張白紙。4、在貼應(yīng)變片處涂ConditionerA調(diào)節(jié)劑，用400GRIT的砂紙，在測量面來回打磨12次。將紗布疊成小塊在表面朝一個方向擦一次，再用另一塊紗布朝相反方向擦一次，扔掉紗布。換一張白紙。5、用鉛筆、直尺劃出貼應(yīng)變片的位置。6在貼應(yīng)變片處涂ConditionerA調(diào)節(jié)劑，用棉簽擦

5、掉鉛筆劃的線，將紗布疊成小塊在表面朝一個方向擦一次。7、在貼應(yīng)變片處涂Conditioner5A中和劑，達到合適的酸堿度，用棉簽擦拭，將紗布疊成小塊在表面朝一個方向擦一次，再用另一塊紗布朝相反方向擦一次，扔掉紗布。換一張白紙。8、處理應(yīng)變計的盒子用Conditioner5A中和劑滴幾滴，用紗布擦干凈。中和劑倒在紗布上，將鑷子擦干凈。9、取出應(yīng)變計，用膠布將導(dǎo)線固定在盒子上。去掉應(yīng)變計的塑料夾子，用透明膠布將應(yīng)變計和導(dǎo)線粘在一起，去掉固定導(dǎo)線的膠紙。用透明膠帶將應(yīng)變計對準粘貼位置貼上，注意導(dǎo)線方向。10、用較小的角度揭開膠帶超過中線1cm將快干劑涂在應(yīng)變計上，晾干1min。11、將M-Bond2

6、00膠涂在膠帶下面，用紗布將膠向應(yīng)變計方向擠出，用拇指壓住1min。松開手指后再晾1min.12、用紙膠帶將導(dǎo)線固定再零件上，并寫上相應(yīng)的信息：應(yīng)變計的型號和靈敏系數(shù)等。13、將透明膠帶以0角度由應(yīng)變片向?qū)Ь€方向揭開。在應(yīng)變計和導(dǎo)線上涂MCoatA的保護層。14、用應(yīng)變計安裝測試儀1300檢查安裝質(zhì)量。要求絕緣電阻大于10kMD三、高溫應(yīng)變計本次研討會上咨詢了VMM高溫應(yīng)變計的相關(guān)事宜。VMM高溫應(yīng)變計有ZC-/LZN-/LZE-三個系列，可在1150C(2100F)下的測量動態(tài)應(yīng)變。VMM高溫應(yīng)變計有兩種安裝方式：粘貼式和焊接式。粘貼式的工藝較為復(fù)雜，陶瓷基底只能用在較平的測量表面，膠固化時

7、需要在不同的溫度(高達315C)下對測量零件進行保溫。焊接式為金屬基底，可用在任何能進行點焊操作的金屬零件，使用VMM700型便攜式應(yīng)變計焊接機，操作簡單，使用可靠。四、應(yīng)變測量儀器VMMA司的主要應(yīng)變測量設(shè)備有：1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：5000系統(tǒng)主要用于靜態(tài)測量，6000系統(tǒng)用于動態(tài)測量。除了應(yīng)力測量模塊外，還有溫度、轉(zhuǎn)速、電壓、電荷等測量模塊。2、StrainSmart軟件，試驗應(yīng)力分析測試專用軟件，通過其處理功能和相關(guān)數(shù)據(jù)庫，消除影響精確應(yīng)變測量的影響因素。可自動計算主應(yīng)力、等效應(yīng)力和其方向。3、應(yīng)變信號調(diào)理放大器：A2,2100,2200,2300系統(tǒng)，將應(yīng)變信號進行處理并輸出到其他通用數(shù)

8、據(jù)采集儀。4、靜態(tài)應(yīng)變測量記錄儀：P3o5、700型便攜式應(yīng)變計焊接機，用于焊接高溫和普通焊接式應(yīng)變計。61300型應(yīng)變計安裝檢查測量儀，使用簡便，測量精度高。7、貼片式光彈應(yīng)力應(yīng)變?nèi)驕y量分析系統(tǒng)：PhotoStressPlus系統(tǒng)。8、標準應(yīng)變模擬儀：1550A和V/E-40。五、光彈測量應(yīng)變場光彈應(yīng)變測量是50年代末產(chǎn)生測量全場域表面應(yīng)力分布的技術(shù)，它是將一種對應(yīng)變敏感的有可塑性的特殊涂層，粘貼在測量表面，通過偏振光照射后的顏色變化，顯示了應(yīng)力變化。光彈可得出應(yīng)力的差值，某一點的應(yīng)力確定后，就可得出全場的應(yīng)力的大小和方向。與電阻應(yīng)變計的比較見下表：電阻應(yīng)變計光彈精度1M10國應(yīng)力場測量N

9、OYES應(yīng)力梯度NOYES特點應(yīng)用范圍廣，精度咼全場、靜動態(tài)測量，可測應(yīng)力集中。VishayMicro-Measurements公司網(wǎng)址為： HYPERLINK /micro-measureme /micro-measurements/網(wǎng)站上有專業(yè)、詳細的應(yīng)變測試技術(shù)資料。非常好的應(yīng)變片粘貼工藝視頻教程: HYPERLINK /micro-measureme /micro-measurements/videos/FeaturedVideosStrainGageSurfdctPreparationforSteelandAluminumAlloys(TrainingVideo)Instructio

10、ioalvideocoheringsurfacepreparatenforstraingageinstallationcmsteelorakirnimjiriialloys.CEAStrainInstallationwith200Adhesive(TrainingVideo)InstructionalvideocoveringirwtalatlonofaCEAStrainGagewithM-Borid2D0Adhesive.SoldeihngandCMtingaCEAStrainGage(TrarningVrdeo)in-strud-ionaivideocoveringme旨t呂卩號invob/edinsolderingleadwrestoaCEAsiningageandapplyingaprotecteecoating