鉆孔法測(cè)定金屬表面的殘余應(yīng)力介紹二

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點(diǎn)擊量: 213254 來源: 北京中航科儀測(cè)控技術(shù)有限公司

鉆孔法測(cè)定金屬表面的殘余應(yīng)力介紹二之電阻應(yīng)變儀及電橋


電阻應(yīng)變儀及電橋
電阻應(yīng)變儀是一種廣泛應(yīng)用于測(cè)量應(yīng)變的電子儀器。它的主要原理是通過電阻應(yīng)變片,把應(yīng)變(機(jī)械量)轉(zhuǎn)化為電阻改變量,然后用應(yīng)變批示器測(cè)出電阻改變量,從而得到應(yīng)變。 以 YD-88靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的原理及使用方法為例介紹如下:
   CKY-08靜態(tài)電阻應(yīng)變儀正面板如圖4所示

l     
l 電源:應(yīng)變儀電源開關(guān)。
l 測(cè)點(diǎn):測(cè)點(diǎn)批示燈,顯示所選擇的測(cè)點(diǎn)。
l 平衡:用羅絲刀調(diào)節(jié)所先測(cè)點(diǎn)的平衡。
l 全橋:全橋測(cè)點(diǎn)位置。
l 半橋:半橋測(cè)點(diǎn)位置。
l 測(cè)點(diǎn)選擇:測(cè)點(diǎn)選擇的旋鈕。


l 應(yīng)變片橋路連接點(diǎn):與前面板測(cè)點(diǎn)號(hào)碼對(duì)應(yīng),將各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變片組成的橋路在此連接。
使用方法
A) 按圖接好應(yīng)變片,使用公共補(bǔ)嘗片時(shí),接后面板公共補(bǔ)嘗片端子,不用公共補(bǔ)嘗片時(shí)必須拆除。其它測(cè)點(diǎn)一端接公共B端,另一點(diǎn)分別接1-9通道A端,不必將各通道C點(diǎn)短接。面板半橋、全橋開關(guān)置半橋位置,即可測(cè)量。若作全橋測(cè)量,每通道分別接A、B、C、D即可。注意,接線時(shí)要將剝皮線頭氧化層處理好。
B) 切換通道,有LED批示,如數(shù)字顯示閃動(dòng)表明外橋接法有問題,或輸入超過62000mÔ;如數(shù)字顯示不穩(wěn)定表明貼片有問題。數(shù)字顯示穩(wěn)定后,即可用小螺刀調(diào)指示燈下方多圈精密電位器,直到數(shù)顯為零。
C) 本儀器靈敏系數(shù)調(diào)整設(shè)備在后面板右上方,儀器出廠時(shí)均置于2.00位置,并用標(biāo)準(zhǔn)模擬應(yīng)變儀標(biāo)定。如需調(diào)整靈敏系數(shù)請(qǐng)將撥碼開關(guān)置于靈敏系數(shù)為ON,注意不可將兩個(gè)開關(guān)同時(shí)置于ON位置。

  電阻應(yīng)變片(簡稱為應(yīng)變片)有多種形式,常用的是金泊式如圖6所示。泊式應(yīng)變片一般厚度為0.003-0.01mm是由康銅或鎳鉻等泊材,經(jīng)過化學(xué)腐蝕等工序制成電阻泊柵,然后焊接引出線,涂以覆蓋膠層。

為了測(cè)量構(gòu)件上某點(diǎn)沿某一放向的應(yīng)變,在構(gòu)件未受力前,將應(yīng)變片用特制膠水貼在測(cè)點(diǎn)處,使應(yīng)變片的長度沿指定的方向。構(gòu)件受力變形后,粘貼在構(gòu)件上的應(yīng)變片隨測(cè)點(diǎn)處的材料一起變形,應(yīng)變片的原來電阻R改變?yōu)镽+ D R(若為拉應(yīng)變,電阻絲長度伸長,橫截面積減少,電阻增加)由實(shí)驗(yàn)得知單位電阻的改變量D R /R與應(yīng)變e成正比,即: D R /R=ke
k 稱為應(yīng)變片的靈敏系數(shù),它和電阻絲的材料和絲的繞制形式有關(guān)。k值在應(yīng)變片出廠時(shí)由廠方標(biāo)明,一般為2左右。普通電阻應(yīng)變片絲柵的長度,即標(biāo)距在1-10mm之間,應(yīng)變變化不大的地方用大標(biāo)距應(yīng)變片,反之用小標(biāo)距的。目前應(yīng)變片的*小標(biāo)距可達(dá)0.2mm。應(yīng)變片的原始電阻在5-20Ω之間。一般應(yīng)變片為Ω。

(1) 應(yīng)變指示器

 一般說來,由應(yīng)變引的起的電阻改變量是很小的。因此需要精密的測(cè)量儀器,這一測(cè)量儀器稱為應(yīng)變指示器。它是按惠斯登電橋原理設(shè)計(jì)而成的,現(xiàn)用圖7所示電橋來加以說明。
在圖7中R1、R2、R3、R4是四個(gè)電阻,構(gòu)成電橋的橋臂。這四個(gè)電阻可以是四個(gè)阻值相等的應(yīng)變片,也可以是R1和R2為應(yīng)變片,而R3、R4為與應(yīng)變片電阻值相同的兩個(gè)固定電阻并裝在應(yīng)變指示器內(nèi)部。電橋A、C端接通電源,其電壓為U,B、D端連接檢流計(jì)G 由于對(duì)稱的原因,平衡時(shí)對(duì)角線B、D間的電位差為零。四個(gè)電阻中的任意一個(gè)電阻值的變化都將引起B(yǎng)、D間電位差的變化,并可由電表G測(cè)出。對(duì)于電阻值的微弱變化,這可看作是應(yīng)變計(jì)的電阻的變化。輸出電壓實(shí)際上是與每一個(gè)應(yīng)變計(jì)電阻值的相對(duì)變化DR/R成比例的,它等于: