新型大应变应变计介绍

随着国内外各种结构工程的抗震、抗爆科研和材料科学的迅猛发展，普通的应变计已经不能满足高塑性、大应变测试的需求，这就迫切需要能测量高塑性变形的敏感元件-大应变电阻应变计。大应变测试技术是被用于测试塑性变形场合中的受力特性，如机翼拉伸试验变形分析，火箭发射台爆破试验，飞机重要部件的可靠性确定以及重大事故发生的原因分析等方面。大应变应变计敏感栅采用特殊的康铜箔材，用于结构的弹塑性应力应变分析和研究，也可用于验证结构极限设计的合理化、可靠性，可以为航天航空及科研等领域分析材料塑性变形提供可靠的测量手段。

一、 产品性能：
1) 应变极限：5%、10%、15%、20%、25%～30%(在研)
2) 使用温度范围：-30～+60℃
3) 典型阻值：120Ω、350Ω
4) 灵敏系数≥1.8

二、结构介绍：
单轴大应变应变计，主要测量被测构件单向变形，有以下两种结构形式：

(1)

(2)

图(1)为应变计与接线端子分开，图(2)为应变计与接线端子成为一体。在进行引线焊接时，尽量在应变计焊端和接线端子之间的连接线上留出应力释放环，避免试件在产生较大应力时，在连接线上形成内应力集中，造成引线拉断。
多轴大应变应变计，由基本的单轴应变计组成，用户可根据使用情况选择自己需要的形式。

 

三、粘接剂介绍及应变计安装：
   胶粘剂是用来安装应变计的，分为常温固化胶粘接和热固化胶粘剂接两种。在无法进行高温固化的情况下，选择常温固化胶粘剂。常温固化胶粘剂使用方便，但长期稳定性相对热固化胶粘剂差一些。用户可以根据自己的测试环境选择。其中H-716为常温固化环氧胶，可承受应变范围15%～20%；H-600、H-610为加热固化环氧胶，可承受应变范围5%～8%；A-713为加热固化聚酰亚胺胶，可承受应变范围20%~30%。
(1)常温固化胶粘剂：
常温固化胶粘剂为H-716,具有优良的机械性能。该种粘接剂为颜色不同的双组份，A组份为棕色、B组份为灰色。
使用方法：
1) 试件待贴面进行喷砂或打磨处理，并用丙酮、丁酮等溶剂清洗干净。
2) 按照A:B=2:3的比例将H-716的A组份和B组份充分混合于一个洁净容器里。避免过量空气进入。
3) 在试件待贴部位涂薄薄一层混合好的H-716，再将应变计对准位置贴上，覆上聚四氟乙烯薄膜，沿应变计轴向挤出气泡和多余的胶液。
4) 覆上硅橡胶板、金属压板，加压0.3～0.5MPa，并保持恒定，放进烘箱固化或常温固化。
5)固化程序：
 

(2)热固化胶粘剂：
热固化胶粘剂为A-713，其性能稳定、蠕变滞后小，工作温度范围宽。
使用方法：
1)试件待贴面进行喷砂或打磨处理，并用丙酮、丁酮等溶剂清洗干净。
2)将胶水从冰箱中取出，放置1小时后才能打开瓶盖使用。
3)先将试件表面薄薄涂一层胶，用红外灯或白炽烤灯等在距离涂胶部位30mm左右烘烤1小时。
4)然后在试件的涂胶部位和应变计基底涂薄薄一层胶，将应变计对准位置贴上，覆上聚四氟乙烯薄膜，沿应变计轴向挤出气泡和多余胶液。覆上硅橡胶板、金属压板，加压0.1～0.2MPa并保持恒定2小时。
5)放进烘箱固化前现卸压，并去掉试件表面覆盖的聚四氟乙烯薄膜。按80℃(保温0.5小时)、120℃(保温0.5小时)、165℃(保温1小时)、180℃(保温2小时)进行热固化。

四、测试方法
(1)直接测量法
对于有测试条件的厂家，可通过材料试验机、电子引伸计、应变仪等装置直接测试出应变计的变形量，从而得出试件的变形情况。
(2)测量电阻法
对于没有直接测试应变量的厂家，可以通过大应变应变计的应变灵敏系数K值与电阻相对变化量△R/R的关系曲线和被测构件应变ε的换算关系，用户只需要测量受载构件上应变计的电阻变化，从K～△R/R曲线中查得K值，再由ε=(△R/R)/K 中得到被测构件的变形量。K～△R/R 曲线图如下图所示。
 

五、注意事项：
1) 固化完的试件，检查电阻值和应变计是否有损伤，若无损伤，则按照图(1)或(2)焊接引线。
2) 焊接引线时，将应变计焊端用800目的砂纸轻轻打掉氧化层，注意应力释放环的制作，不能太小。
3) 当测试构件被拉至屈服时，为便于观察试件的变形情况，加载量应尽量缓慢并且匀速。
4) 粘接胶用完后，应密封好，放在冰箱中存放。