应变计使用

STRAIN GAUGE

应变片的粘贴技术

在电测技术中,应变片粘贴质量的优劣对测量的可靠性影响很大,是一个非常关键性的环节,必须予以注意.为提高电测结果的准确性,我们应在应变片的粘贴过程中做到认真操作,一丝不苟.
   
应变片的种类很多,有金箔式、丝式、薄膜式、半导体式.鉴于目前在电测实验中较为常用的电阻应片是金箔式应变片(以下简称箔式应变片),下面我们就以箔式电阻应变片为例,谈一谈电测应力实验中应变片的粘贴技巧.
   
箔式应变片是用厚变为00o3001mm 的康铜或镍铬箔片借光刻和腐蚀工艺制作成栅状,它由电阻丝、基片和引出线三大部分组成(如图1).这种应变片由于其具有线条均匀、灵敏度分散性小,测试范围广等优点,故而得到广泛应用.在做电测实验之前,我们面临的第一个问题是如何选择正确的应变片.由于箔式应变片的主要参数指标有:应变片的几何尺寸(包括敏感栅基长、应变片基底长、敏感 栅基宽、应变片基底宽)、名义阻值、灵敏度系数、允许电流、线性度、滞后、零漂、极限应变等,能否正确选择适当正确的应变片将直接影响到电测法的测试结 果.为合理选用应变片,我们应对其性能作一些了解.一般而言,大尺寸的应变片,能感受较多的平均应变量,有利于测量精度的提高;小尺寸的应变片,虽然感受 平均应变量较少,但能较好地反映出的应力,所以对于应变片尺寸的选择,应根据构件受力后的应力分布情况和构件自身相关尺寸来决定.
   
在选好应变片准备粘贴之前,我们应对应变片作严格仔细地检查,检查的内容包括:
(1)
应变片的外形检查,即检查应变片是否存在断路、短路现象、片中各部位是否有损伤、折断发生、片内是否夹有气泡或霉变现象等等.
(2)
应变片电阻值的检测.为保证使用的应变片的电阻误差不超过允许范围(这个范围通常在±05Q),可事先用精度较高的欧姆表或采用直流电桥对其进行检测,以免因同组使用的应变片的阻值误差太大而造成测量结果欠准.
(3)
检查应变片上是否标有中心线.若无,则应在其基盖上补画出纵、横线条,这样可方便粘贴应变片.与此同时,被测试件的表面上应划出定位线。以确保应变片的粘 贴到位.若被测试件的表面质量不高,将会影响应变片的粘贴,为此,我们应用刮刀或锉刀清除被测点处的氧化皮及污垢,然后用细砂皮纸在试件粘贴部位(一般应 大于应变片面积35倍左右的表面)进行打磨,沿贴片方向打出45。交叉纹,以保证表面的足够光滑,最后用划针在被测点处进行画线,从而保证应变片能牢固 顺利地粘贴.
   
粘贴应变片前,还需用脱脂棉球蘸上清洁溶剂,如丙酮、无水酒精、四氯化碳等溶剂擦洗被测点处的油污,直至棉球上无明显油渍为止,且注 意此时勿用手触摸清洗后的表面.然后在应变片的粘贴面处涂上薄薄一层胶水,如KH501KH502胶,一般宜薄不宜厚.将应变片的方位线对准事先在试件 上的划线,此时应密切注意应变片的方位线与试件的划线是否重合,这时可在应变片上盖上一层透明纸(或腊纸),一一只手捏住应变片的引出线,另一只手的手指 反复轻轻滚压透明纸表面,以便将里面多余的胶水和气泡挤出.滚压应变片时切记不能垂直用力,不能产生滑动或转动,待胶水和气泡被完全挤出后,还应保持手指 不动约一分钟左右.当然也可以在试件表面盖上一层玻璃纸,然后垫上一块硅皮,用夹具或平整的压块轻压应变片的粘贴处,这些做法的目的均是为了保证应变片在 粘贴过程中不发生错移,保证其方位线与被测试件测试点处的定位线完全重合.
   
粘贴后的应变片可让其在室温中自然干燥1524h.为节省时间,也可在自然干燥数小时后,用红外线灯进行烘烤,但温度应控制在不超过40。~80。范围.若一开始就烘烤,则应变片敏感栅材料的电阻系数将会随温度的骤然变化而改变,这对于后面的测试工作不利.
   
上述工作完成后,还应对应变片的粘贴质量进行检查,例如可通过放大镜观察应变片粘贴位置和方位角是否准确,粘贴表面有无气泡,应变片是否粘贴牢固;用万用表 测量应变片有无断路、短路现象.若无异常,则再用低压变阻表测量应变片的引出线和金属试件之间的绝缘电阻是否符合要求。这一阻值通常应达到100M欧以上 才可作用.
   
接下来,我们在应变片的引出线附近粘贴一片接线端子,同时在引出线下面粘贴一层绝缘胶布。此举意在保证引出线焊点处的绝缘.尔后将测量 导线的一端靠近应变片的引出线,在测量导线焊接端去皮约3mm 并涂上焊锡后,用电烙铁将应变片引出线与测量导线进行锡焊.接时要快且准,以免产生氧化物而影响焊点质量.
   
应变片接好导线后应立即在应变片的焊接 端子处涂上一层防护层,以对其进行防湿、防潮、防老化处理,从而延长其使用寿命.短期防护可采用凡士林作防护剂,长期防护可采用密封性好的防护剂。如环氧 树脂、氯丁橡胶、硅橡胶密封剂等.目前,最方便的~是用南大化工厂生产的“703”“705”胶.