如何选择最合适的应变片
在选择正确的应变片之前,需要明确测量目标。首先要考虑的问题是应变片将用于应力测试还是传感器制造。
应力测试的应变片选择标准:
1 应变片的几何规格
应变直片(如LY4)带有一个测量栅丝,测量一个方向的应变。
T型应变花(如XY3)带有两个测量栅丝,彼此呈90°排列。此类应变片应用包括已知主应力方向的双轴应力测量,以及拉压双向应力测量。
V型应变片(如XY4)带有两个测量栅丝,彼此呈90°排列。典型应用包括扭转应变测量和剪切梁的剪切应力测试。
双桥应变片(例如DY4)带有两个测量栅丝,彼此平行排列。典型的应用为弯曲梁测量。
三栅应变花 (例如RY8) 测量栅丝呈0°/45°/90°或0°/60°/120°排列。主要用于未知主方向双轴应力测量和分析。
链式片(如KY8)带有10或15个很小的测量栅丝,等距离分布,并包括一个补偿片。主要应用为应变梯度测量。
全桥片 (如VY4) 带有四个测量栅丝,彼此呈90°排列。典型应用包括拉压双向应力,扭转应力和剪切梁的剪切应力测试。
2 应变片系列
HBM提供多个应变片系列用于应力测试。应变片系列由基底(例如聚酰亚胺)和测量栅丝箔材(例如康铜)组合来确定。同一系列应变片都具有相同的基底和栅丝箔材。因此,对于同一个应变片系列来说,很多规格参数是相同的。
对于实验应力测试,可在恶劣环境下使用,坚固和柔性应变片具有明显的优势 - 聚酰亚胺基底的Y系列应变片属于该类别。该系列有大量不同规格,能满足实验应力测试的各种要求。还包括很多特殊类型的应变片,例如,钻孔应变花,用于测量结构件的残余应力,或用于研究复杂结构的应力分布。
3 连接
HBM提供不同连接配置的应变片。
内置焊盘(如LY4)- 允许直接在应变片上焊接
带应变消除焊盘(如 LY6)- 允许直接在应变片上焊接, 同时避免加卸载荷通过焊盘传递到应变片
镀镍铜引线,非绝缘,约30mm长(如LY1)
- 不可直接焊接到应变片上
- 能阻断加卸载荷传递到应变片
- 需要使用独立的焊接端子
特氟龙绝缘连接线, 约50mm(1.97英寸)长(如K-C LY4)
- 无需焊接
- 特氟龙绝缘层可防止电缆在安装过程中粘连
- 需要使用独立的焊接端子
特氟龙绝缘连接线, 约50mm长(如K-C LY4)
- 电缆长度从0.5到10m ,2线、3线和4线可选
- 在测量点焊接不是必须的
- 特氟龙绝缘层可防止电缆在安装过程中粘连
4 热膨胀系数匹配
如果温度变化, 惠斯通1/4桥电路单独连接的应变片将显示输出信号。这个信号被称为“表观应变”或“热输出”,并且独立于测试对象上的机械负载。但是,可以将应变片调整为特定材料的热膨胀系数,使得其在温度变化的情况下输出信号非常小。这种应变片被称为“温度响应匹配”或“自补偿”应变片。为了匹配温度响应,必须根据测试材料的热膨胀系数α来选择应变片。
5 有效栅丝长度
应变片测量栅丝长度取决于测量的目的,因为使用应变片测量的结果是测量栅丝区域的平均应变。一般来说,测量栅丝长度为3或6毫米。如果在不均匀的材料,如混凝土或木材上,建议使用长测量栅丝。长的测量栅丝将弥补工件的不均匀性。短的测量栅丝适合于检测局部应变。因此它们适用于测定应变梯度,缺口应力的最大点或类似应力。
6 电阻
HBM应变片提供120, 350, 700和1,000 Ohm型号可供选择。电阻大小选择取决于测量任务。并可按照客户要求对电阻值进行定制。
应力测试应变片选择指南:
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