什么是“應(yīng)變”
對材料施加拉力(或壓力)后,材料內(nèi)部發(fā)生應(yīng)力。該應(yīng)力按照一定比例發(fā)生拉伸應(yīng)變(或壓縮應(yīng)變)。即,長度為L的材料,呈L+ΔL(或L-ΔL)變形。此時的L和ΔL的比值,稱作應(yīng)變。
ε:應(yīng)變
L:受力前的材料長度
ΔL:受力引起的材料長度變化
例)長度為100mm的材料,受外力影響,0.1mm變形時的應(yīng)變(ε)如下:
應(yīng)變的表示方法是以1×10-6應(yīng)變?yōu)榛鶞?zhǔn)。上例所示,寫成1000×10-6應(yīng)變(或1000×10-6),讀作1000微應(yīng)變。
什么是“應(yīng)變片”
隨著金屬材料(電阻)受力引起的伸縮,電阻值會在一定范圍內(nèi)增減。因此,如果隔著絕緣物,粘合在發(fā)生應(yīng)變的被測物體上,被測物的變形會產(chǎn)生相對應(yīng)的電阻變化。應(yīng)變片(電阻式)就是依靠電阻值的變化來測量應(yīng)變的一種敏感元件。
應(yīng)變片原理
被測物發(fā)生應(yīng)變時,由應(yīng)變片的絕緣基片,將應(yīng)變轉(zhuǎn)遞到電阻(金屬絲或金屬箔)。應(yīng)變引起相應(yīng)的電阻變化,和應(yīng)變呈以下關(guān)系式。
ε:應(yīng)變求值
R:應(yīng)變片電阻值
ΔR:受應(yīng)變時的電阻變化值
K:應(yīng)變靈敏系數(shù)(如包裝所示)
應(yīng)變片構(gòu)造
應(yīng)變片是在絕緣箔膜上安置電阻絲或光蝕刻金屬電阻箔,并引出金屬絲。使用專用粘合膠貼在被測物體的表面,就可以進(jìn)行測量了。
應(yīng)變片的優(yōu)勢
應(yīng)變片具有很多方便的功能,但同樣也有其局限性。在溫度、應(yīng)變量、疲勞度和測量環(huán)境方面都有一定的局限性。在使用應(yīng)變片之前,必須認(rèn)清這些局限性。
應(yīng)變片特征
結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、體積小,不會干擾試件上的應(yīng)力。
測量點(diǎn)間的距離很短,可以作局部評估。
具有良好的頻率響應(yīng),可以追蹤應(yīng)力的快速變動。
可以同時進(jìn)行多點(diǎn)測量和遠(yuǎn)程測量。
電子信號輸出,方便數(shù)據(jù)處理。