一、簡介

應(yīng)變片FR-1B12L30W1MS是實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析、測試計(jì)量技術(shù)、自動(dòng)檢測與控制技術(shù)以及應(yīng)變式傳感器的關(guān)鍵元件，它廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及壽命的診斷與評(píng)估，也用于多種物理量的檢測和計(jì)量，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的測量與控制。理想狀態(tài)下，粘貼到試件或彈性體上的電阻應(yīng)變計(jì)只響應(yīng)所施加機(jī)械載荷的變化，不受環(huán)境條件的影響。

二、描述

應(yīng)變片FR-1B12L30W1MS與敏感元件或傳感器一樣，環(huán)境溫度的變化也會(huì)引起部分工作特性發(fā)生變化，帶來溫度效應(yīng)。這是因?yàn)闇囟茸兓瘯r(shí)，應(yīng)變計(jì)敏感柵的電阻率發(fā)生變化；并且，應(yīng)變計(jì)和試件都會(huì)因溫度變化而產(chǎn)生變形，使電阻應(yīng)變計(jì)的電阻值隨環(huán)溫度變化而變化。如果對(duì)這些溫度效應(yīng)不加以控制或消除， 對(duì)于復(fù)合材料、工程塑料等，普通應(yīng)變計(jì)高達(dá) 13～110με/℃的誤差將會(huì)對(duì)應(yīng)變測量帶來顯著誤差，甚至可能*掩蓋真實(shí)測量數(shù)值和信號(hào)，得出錯(cuò)誤結(jié)果。 通常情況下，將應(yīng)變計(jì)安裝在無任何外力作用、不受約束的試件上，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，其電阻值也將隨之改變（指示應(yīng)變），這種變化稱為熱輸出。

熱輸出是由于應(yīng)變計(jì)敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)和敏感柵材料以及被測試件材料之間的線膨脹系數(shù)的差異共同作用、迭加產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)然，與基底和粘接劑材料、應(yīng)變計(jì)制造工藝和使用條件等也有關(guān)，如果工藝條件成熟、穩(wěn)定，這些因素對(duì)應(yīng)變計(jì)的熱輸出影響相對(duì)而言較小，可以忽略不計(jì)。設(shè)溫度變化量為△T，根據(jù)代數(shù)疊加原理，則應(yīng)變計(jì)的熱輸出εt為：

可由公式： εt=[(αg/K)+(βs-βg)]△t 表示

式中αg、βg——分別為應(yīng)變計(jì)敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)和線膨脹系數(shù)；

K ——為應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)；

βs——為試件的線膨脹系數(shù)；

△t——為偏離參考溫度的相對(duì)溫度變化量。

熱輸出是靜態(tài)應(yīng)變測量中大的誤差源，并且熱輸出分散也會(huì)隨著熱輸出值的增大而增大。在測試環(huán)境存在溫度梯度或瞬變時(shí)，這種差異就更大。 因此，理想的情況是應(yīng)變計(jì)的熱輸出值趨于零，滿足這一要求的應(yīng)變計(jì)稱為溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)。

通過調(diào)整應(yīng)變計(jì)敏感柵材料的合金成分配比、改變冷扎成型壓縮率以及適當(dāng)?shù)臒崽幚?，可以使敏感柵材料的?nèi)部晶體結(jié)構(gòu)重新組合，改變其電阻溫度系數(shù)，從而使應(yīng)變計(jì)的熱輸出值趨于零，實(shí)現(xiàn)對(duì)彈性體或試件材料的溫度自補(bǔ)償功能，滿足高精度應(yīng)力分析和傳感器生產(chǎn)的要求。在敏感柵材料選定的情況下，只能通過適當(dāng)?shù)臒崽幚?，使敏感柵材料的?nèi)晶體結(jié)構(gòu)重新組合，改變其電阻溫度系數(shù)，使測量中的誤差值趨于零，滿足高精度傳感器生產(chǎn)和應(yīng)力分析的要求。

三、應(yīng)變計(jì)粘貼方法

1.試件處理。為了使應(yīng)變計(jì)粘貼牢固，需要對(duì)粘貼表面進(jìn)行處理，處理范圍為應(yīng)變計(jì)面積的3~5倍。

首先用刀片輕輕刮去試件表面油污 、銹斑、氧化膜、鍍層、涂料等，然后根據(jù)試件材料選用粒度合適的砂紙進(jìn)行打磨，并打出與貼片方向呈45℃角的交叉條紋，再用浸有丁酮或丙酮的脫脂棉球清洗打磨部位，并用無水乙醇清洗至棉球上不見任何污物為止。注意，擦洗時(shí)要沿單一方向進(jìn)行，不要來回交替擦拭。清洗干凈的表面要避免再次污染及手觸摸，待溶劑揮發(fā)表面*干燥后立刻貼片。

2.在試件貼片部位涂上合適的膠液，再將應(yīng)變計(jì)對(duì)準(zhǔn)位置貼上，覆上不粘膠貼膜，沿應(yīng)變計(jì)軸向擠出氣泡和多余的膠液。

3.用大拇指按壓應(yīng)變計(jì)2-3分鐘，然后輕輕撕下貼膜即可。

四、使用注意事項(xiàng)

(1)當(dāng)溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)與試件材料匹配時(shí)，在補(bǔ)償溫度范圍內(nèi)，不必對(duì)熱輸出進(jìn)行修正。

(2)當(dāng)溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)所要求使用材料的線膨脹系數(shù)與試件材料有微小差異時(shí)，應(yīng)選用兩片或四片應(yīng)變計(jì)組成半橋或全橋，以消除熱輸出所帶來的影響。

(3)采用1/4橋路進(jìn)行高精度應(yīng)力測量時(shí)，除安裝在試件表面的工作應(yīng)變計(jì)外，還應(yīng)在與試件材料相同的補(bǔ)償塊上安裝相同的應(yīng)變計(jì)作為補(bǔ)償片，并與工作片處于相同的環(huán)境條件下，這兩片應(yīng)變計(jì)應(yīng)分別接在惠斯通電橋的相鄰兩臂，以消除熱輸出的影響。

五、其它注意事項(xiàng)

1、膠液固化完的試件，檢查電阻值和應(yīng)變計(jì)是否有損傷，若無損傷，就可以焊接引線、連接采集設(shè)備。

2、焊接引線時(shí)，將應(yīng)變計(jì)焊端用 800目的砂紙輕輕打掉氧化層，注意應(yīng)力釋放環(huán)的制作，不能太小。

3、連接采集設(shè)備時(shí)，對(duì)于短期測試，可直接將剝好的導(dǎo)線擰在一起后用絕緣膠布包好，但保險(xiǎn)、可靠的還是用電烙鐵進(jìn)行焊接。