半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì),將半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)安裝在被測(cè)構(gòu)件上,在構(gòu)件承受載荷而產(chǎn)生應(yīng)變時(shí),其電阻將發(fā)生變化。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)就是以這種壓阻效應(yīng)作為理論基礎(chǔ)的,其敏感柵由鍺或硅等半導(dǎo)體材料制成。這種應(yīng)變計(jì)可分為體型和擴(kuò)散型兩種。前者的敏感柵由單晶硅或鍺等半導(dǎo)體經(jīng)切片和腐蝕等方法制成,后者的敏感柵則是將雜質(zhì)擴(kuò)散在半導(dǎo)體材料中制成的。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是靈敏系數(shù)大,機(jī)械滯后和蠕變小,頻率響應(yīng)高;缺點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大,靈敏系數(shù)隨溫度而有名變化,應(yīng)變和電阻之間的線性關(guān)系范圍小。正確選擇半導(dǎo)體材料和改進(jìn)生產(chǎn)工藝,這些缺點(diǎn)可望得到克服。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)多用于測(cè)量小的應(yīng)變(10-1微應(yīng)變到數(shù)百微應(yīng)變),已普遍用于應(yīng)變測(cè)量和制造各種類型的傳感器(見(jiàn)電阻應(yīng)變計(jì)式傳感器)。什么是電阻應(yīng)變計(jì)粘貼式應(yīng)變計(jì)?它主要由4部分組成。石家莊內(nèi)埋式應(yīng)變計(jì)參數(shù)
表面應(yīng)變計(jì)安裝夾具,安裝用于長(zhǎng)期觀測(cè)的表面應(yīng)變計(jì),應(yīng)先將配好對(duì)的夾具安裝試棒,安裝時(shí)兩夾具的底面應(yīng)在同一平面上,兩夾具緊固螺栓中心孔距應(yīng)為100mm(儀器標(biāo)距)。利用裝好試棒的夾具上的4個(gè)孔(夾具下附帶的安裝板),在儀器固定位置(觀測(cè)點(diǎn))畫(huà)點(diǎn),在被測(cè)結(jié)構(gòu)物畫(huà)點(diǎn)的部位打孔,安裝膨脹螺栓,然后將裝有試棒的夾具組固定在被測(cè)結(jié)構(gòu)物上,既完成儀器夾具的安裝。安裝用于臨時(shí)測(cè)量的表面應(yīng)變計(jì),一般是將夾具用膠粘貼在被測(cè)結(jié)構(gòu)物上。首先將被測(cè)結(jié)構(gòu)物需要安裝夾具的部位整平打毛,將裝有試棒的夾具底部的中間(在同一平面上)涂上AB膠(快干環(huán)氧樹(shù)脂膠),沿夾具四周涂上502快干膠,隨即粘貼在被測(cè)結(jié)構(gòu)物整平打毛部位上,壓緊2分鐘左右即可松手,10分鐘左右即可粘貼牢固。??诜钦迟N式應(yīng)變計(jì)工作溫度雙層應(yīng)變計(jì),在進(jìn)行薄殼、薄板應(yīng)變的測(cè)量時(shí),需要在殼和板的內(nèi)、外表面對(duì)稱貼片。
應(yīng)變計(jì)的尺寸,應(yīng)變計(jì)尺寸的選擇,是根據(jù)試件的材料和應(yīng)力狀態(tài),以及允許粘貼應(yīng)變計(jì)的面積而定。例如,對(duì)于混凝土、鑄鐵、木材等表面粗糙、不勻的材料,選用柵長(zhǎng)較大的應(yīng)變計(jì)。對(duì)于表面光滑、均勻的材料,選用柵長(zhǎng)較小的應(yīng)變計(jì)。對(duì)于試件表面應(yīng)力分布均勻或變化不大,且允許粘貼面較大的情況下,選用柵長(zhǎng)較大的應(yīng)變計(jì)。若在試件的應(yīng)力集中區(qū)域,或允許粘貼面積很小的情況下,選用柵長(zhǎng)≤1mm的應(yīng)變計(jì)。對(duì)于塑料等導(dǎo)熱性差的材料,一般選用柵長(zhǎng)大的應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變計(jì)的尺寸越小,則對(duì)粘貼質(zhì)量的要求越高。因此,在確保測(cè)量精度和有足夠安裝面積的前提下,選用柵長(zhǎng)較大的應(yīng)變計(jì)為宜。如果應(yīng)變計(jì)用于動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量,則選擇應(yīng)變計(jì)的柵長(zhǎng)時(shí),還應(yīng)考慮應(yīng)變計(jì)對(duì)頻率的響應(yīng)等要求。
應(yīng)變計(jì),當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化時(shí),應(yīng)變計(jì)同步感受變形,變形通過(guò)前、后端座傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化,從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率,頻率信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置,即可測(cè)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)變量。同時(shí)可同步測(cè)出埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。應(yīng)變計(jì)(砼)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱、樁基、支撐、擋土墻、水工建筑物、襯砌、墩與底腳、橋梁、隧道襯砌及其基巖中監(jiān)測(cè)其應(yīng)力與應(yīng)變,加裝配套附件可測(cè)量表面應(yīng)變量。并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度,可選擇數(shù)字式溫度計(jì)作為測(cè)溫元件。加溫固化后,對(duì)應(yīng)變計(jì)的粘貼質(zhì)量要作認(rèn)真檢查。
與絲繞式應(yīng)變計(jì)相比,箔式應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:1.敏感柵很薄,且箔材與粘合層的接觸面積要比絲材的大,因而粘貼牢固,有利于變形傳遞,因而它所感受的應(yīng)變狀態(tài)與試件表面的應(yīng)變狀態(tài)更為接近,測(cè)量精度高;2.敏感柵的橫向端部為較寬的柵條,故橫向效應(yīng)較小;3.箔式片能保證尺寸準(zhǔn)確,線條均勻,故靈敏系數(shù)分散性小;4.箔式應(yīng)變計(jì)的蠕變小、疲勞壽命長(zhǎng);5.制造工藝自動(dòng)化,可成批生產(chǎn),生產(chǎn)效率高。6.加工性能好,能制成為各種形狀和尺寸的應(yīng)變計(jì),尤其可以制造柵長(zhǎng)很小的或敏感柵圖案特殊的應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變計(jì)粘貼工藝方法,使用不同粘結(jié)劑粘貼應(yīng)變計(jì)的工藝是有差異的。青島非粘貼式應(yīng)變計(jì)輸出方式
絲繞式應(yīng)變計(jì)是用一根金屬絲繞制而成。石家莊內(nèi)埋式應(yīng)變計(jì)參數(shù)
應(yīng)變計(jì)粘貼質(zhì)量檢查,加溫固化后,對(duì)應(yīng)變計(jì)的粘貼質(zhì)量要作認(rèn)真檢查,檢查項(xiàng)目有:1.應(yīng)變計(jì)粘貼前后阻值的變化。2.絕緣電阻。3.片內(nèi)是否有殘余的氣泡。4.貼片位置準(zhǔn)確與否。5.有否斷路、短路或敏感柵變形。應(yīng)變計(jì)組橋或焊接,如果在應(yīng)變計(jì)表面焊接,焊接前,應(yīng)用水砂紙或含砂橡皮輕輕擦除焊端表面殘留膠液和氧化物,并清洗干凈,方便焊接,避免破壞焊端。焊接溫度不能太高(常溫應(yīng)變計(jì)不能超過(guò)250℃),焊接時(shí)間不能太長(zhǎng),應(yīng)迅速焊接,避免高溫對(duì)應(yīng)變計(jì)焊端產(chǎn)生損傷,降低絕緣強(qiáng)度等。焊接引線應(yīng)采用柔軟,材質(zhì)不能太硬的線材,以免長(zhǎng)時(shí)間受力時(shí),線材損壞或脫落。盡量在應(yīng)變計(jì)焊端和接線端子之間的連接線上留出應(yīng)力釋放環(huán),避免試件或彈性體長(zhǎng)期受力或溫度發(fā)生較大范圍變化時(shí),在連接線上形成內(nèi)應(yīng)力集中,造成引線拉斷,使橋路或電路斷路。焊接后,助焊劑應(yīng)清洗干凈,不能有殘留,以免對(duì)應(yīng)變計(jì)的絕緣強(qiáng)度和阻值產(chǎn)生影響。完畢后,應(yīng)對(duì)其絕緣強(qiáng)度再次進(jìn)行測(cè)量。石家莊內(nèi)埋式應(yīng)變計(jì)參數(shù)