CN2777522Y - 一种双片制自补偿应变传感器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种双片制自补偿应变传感器，它是把同样性能的两片高温应变片固定在一片或两片材质相同的结构小片上，构成固定结构；对应一个应变片的结构小片的另一侧固定在一个底托上，亦构成固定结构；而对应另一个应变片的结构小片的另一侧通过应变隔离垫与所述底托固定；所述底托和结构小片可采用金属片材，如铝合金片、钢片，亦可采用非金属片材，如纸片、塑料片等；所述金属或非金属片材厚度为0.1－0.3毫米；所述固定结构是采用高温应变胶的粘接结构或者焊接结构；本实用新型结构简单，易于制作，其应用可进一步消除试验结构体在高温与外载荷共同作用下的视应变，提高测量精度。

Description

一种双片制自补偿应变传感器
技术领域
本实用新型涉及一种双片制自补偿应变传感器。
背景技术
多年来，电阻应变计是测量结构常温下应变、应力的常用手段。应变片是应变计中的主要元件，测量结构常温下应变、应力时，把应变片粘接或焊接在试验结构体测点处，被测量结构体受力后，结构体测点处的应变用粘接在此处应变片的应变做代表，以电信号输出，通过预先标定出的应变一电信号的关系值曲线，即可计算出应变、应力。目前，测量高温下结构体的应变、应力也沿用此方法，采用粘接或焊接等方法，把高温电阻应变片固定在结构体测点处，用来测量结构体在加热与加载条件下的高温应变、应力。高温应变片一般都是以自补偿方式工作，用以减少或消除由于丝栅电阻温度系数αR、线膨胀系数(丝栅βG与结构体基材βS)不协调引发的非应变信号ε(T)。在均匀温度下，ε(T)＝αR×T/K+(βG-βS)×T，其中T表示温度，K表示应变计灵敏度系数。力争使ε(T)为零是高温应变片自补偿的目标。但现有的高温应变片自补偿不充分，ε(T)不等于零，在不同温度下还有较大的俗称视应变ε(T)的非应变信号，。在实际测量中，为减少误差，在应变片的自补偿基础上，再增加一个视应变修正，其作法是，在予试中，测量出粘在与欲测试验结构体同质的试片上的补偿片在不同温度下的所述视应变ε(T)；在高温下的结构试验中，在测量该高温应变的同时，测量该点结构温度T，试验后数据处理时，在测量的高温应变信号U中，扣除此T温度下的视应变ε(T)，即为高温应变ε＝U-ε(T)。
多年来的实践表明，无论是胶接应变片结构，还是焊接应变片结构，测量高温应变时，测量出的高温应变都有较大误差，高温应变测量结果可信度受到质疑。其原因颇多，其一是粘接的应变片，粘接胶在固化过程中，视应变信号不断变化，首次测试与其后几次测试不重复，故上述应变信号U的修正有误；其二是粘接材料造成试验结构体与丝栅之间有热阻，且热阻在加热整个过程中不断变化，造成应变片丝栅与试验结构体测点温度不同，在快速加热的条件下，由于热阻，应变片丝栅与试验结构体测点存在着温差，此种温度不同也造成视应变ε(T1)，故上述应变信号U的修正亦有误。
实用新型内容
本实用新型的目的在于改进现有技术之缺点而提供一种视应变小、测量精度高的双片制自补偿应变传感器。
为实现上述目的，本实用新型采取下述设计方案：它是把同样性能的两片高温应变片分别固定在两片材质相同的结构小片上，构成固定结构；对应一个应变片的结构小片的另一侧固定在一个底托上，亦构成固定结构；而对应另一个应变片的结构小片的另一侧通过应变隔离垫与所述底托固定。所述结构小片采用金属片材，如铝合金片、钢片等；所述底托可采用金属片材，如铝合金片、钢片等，亦可采用非金属片材，如纸片、塑料片等。所述金属或非金属片材厚度为0.1-0.3毫米。所述固定结构是采用高温应变胶的粘接结构或者焊接结构。所述底托片材尺寸要大于应变片尺寸，必要时底托的边沿可弯折到应变片的上方以屏蔽应变片，防止热辐射。
本实用新型工作原理是：双片制自补偿应变传感器通过底托粘接或者焊接在试验结构体上，试验结构体按要求的加热、加载程序加热、加载，因所述这双片自补补偿应变传感器上的两片应变片处于同样的热环境下，试验结构体在高温与外载荷作用下，结构小片上的高温应变胶粘接的应变片要随试验结构体的变形而产生包括视应变的应变变化，而用应变隔离垫隔离的另一应变片只产生由高温引起的视应变变化，试验结构体上由外载荷引起的应变变化因用应变隔离垫隔离而传不到这片应变片上，在测试时，把两片应变片分别接在测试桥路的两个相邻的臂上，利用桥路互补原理，把处于同样热环境下的有同样视应变的两片的视应变相互抵消，测量出贴在同一测点两片的应变差，就测出试验结构体上测点处高温与外载荷作用下的应变。
本实用新型结构简单，易于制作，其应用可进一步消除试验结构体在高温与外载荷共同作用下的视应变，提高测量精度。
附图说明
图1本实用新型结构示意图
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型是把同样性能的两片高温应变片1、2用高温应变胶3分别固定在两片结构小片4、5上，构成固定结构；对应应变片1的结构小片4的另一侧用高温应变胶3固定在一个底托6上，构成固定结构；另一个应变片2的结构小片5的另一侧通过应变隔离垫7与所述底托6固定。所述底托6和结构小片4、5采用金属钢片，该钢片厚度为0.1毫米。所述底托6片材尺寸大于应变片1、2尺寸。

Claims (6)

1、一种双片制自补偿应变传感器，其特征在于：它是把同样性能的两片高温应变片固定在两片材质相同的结构小片上，构成固定结构；对应一个应变片的结构小片的另一侧固定在一个底托上，亦构成固定结构；而对应另一个应变片的结构小片的另一侧通过应变隔离垫与所述底托固定。
2、根据权利要求1所述的一种双片制自补偿应变传感器，其特征在于：所述结构小片采用金属片材，如铝片、钢片。
3、根据权利要求1所述的一种双片制自补偿应变传感器，其特征在于：所述底托采用金属片材，如铝片、钢片，亦可采用非金属片材，如纸片、塑料片。
4、根据权利要求1或2所述的一种双片制自补偿应变传感器，其特征在于：所述金属或非金属片材厚度为0.1-0.3毫米。
5、根据权利要求1所述的一种双片制自补偿应变传感器，其特征在于：所述固定结构是采用高温应变胶的粘接结构。
6、根据权利要求1所述的一种双片制自补偿应变传感器，其特征在于：所述固定结构是焊接结构。
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