薄膜應(yīng)變計,薄膜應(yīng)變計的“薄膜”不是指用機械壓延法所得到的薄膜,而是用諸如真空蒸發(fā)、濺射、等離子化學(xué)氣相淀積等薄膜技術(shù)得到的薄膜。它是通過物理方法或化學(xué)/電化學(xué)反應(yīng),以原子,分子或離子顆粒形式受控地凝結(jié)于一個固態(tài)支撐物(即基底)上所形成的薄膜固體材料。其厚度約在數(shù)十埃至數(shù)微米之間。薄膜若按其厚度可分為非連續(xù)金屬膜、半連續(xù)膜和連續(xù)膜。薄膜應(yīng)變計的制造主要是成膜工藝,如濺射、蒸發(fā)、光刻、腐蝕等。其工藝環(huán)節(jié)少,工藝周期較短,成品率高,因而獲得普遍的應(yīng)用。金屬粘貼式電阻應(yīng)變計的封裝結(jié)構(gòu)。海口光柵應(yīng)變計參數(shù)
應(yīng)變計粘貼表面的處理,為了使應(yīng)變計粘貼牢固,需要對粘貼表面進行機械、化學(xué)處理、處理范圍約為應(yīng)變計面積的3-5倍。首先除去油污、銹斑、氧化膜、鍍層、涂料等,根據(jù)試件材料選用粒度為220-400#的砂紙進行打磨,并打出與貼片方向呈45°角的交叉條紋,然后用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漬為止。注意,擦洗時要沿單一方向進行,不要來回交替擦拭。清洗干凈的表面要避免再次污染(如用嘴吹氣)及手觸摸,待溶劑揮發(fā)表面完全干燥后立刻貼片。東莞光柵應(yīng)變計量程埋入式振弦應(yīng)變計高分辨率和高精度。
振弦式表面應(yīng)變計埋設(shè)方法,表面應(yīng)變計安裝分兩步,第一步是應(yīng)變計夾具的安裝,第二步是應(yīng)變傳感器安裝。安裝用于長期觀測的表面應(yīng)變計,應(yīng)先將配好對的夾具安裝試棒,安裝時兩夾具的底面應(yīng)在同一平面上,兩夾具緊固螺栓中心孔距應(yīng)為100mm(儀器標距)。利用裝好試棒的夾具上的4個孔(夾具下附帶的安裝板),在儀器固定位置(觀測點)畫點,在被測結(jié)構(gòu)物畫點的部位打孔,安裝膨脹螺栓,然后將裝有試棒的夾具組固定在被測結(jié)構(gòu)物上,既完成儀器夾具的安裝。
振弦式應(yīng)變計長期測量的穩(wěn)定性應(yīng)較差動電阻式應(yīng)變計要好,因它的測量鋼絲是等標距的,而差動電阻式應(yīng)變計的測量鋼絲共分為拉﹑壓兩組,每一組鋼絲又分別繞成7道和9道。如都安標距70mm來計算,電阻式應(yīng)變計測量鋼絲的長度是振弦式應(yīng)變計的16倍(或16根),首先如它們鋼絲直徑一樣亦損斷的機率是16倍(何況它們的直徑又相差4.6倍),由于結(jié)構(gòu)所限它們的溫度線漲系數(shù)也相差16倍,對環(huán)境震動及干擾的影響兩者的感受度應(yīng)也相差16倍,所以兩者相比長期測量的穩(wěn)定性都是顯而易見的。目前在水電及巖土工程界大量使用的振弦式應(yīng)變計具有良好的長期穩(wěn)定性和高的現(xiàn)場安裝成活率,同時振弦式傳感器的制作水平也表示了當(dāng)今國際巖土行業(yè)的水平。應(yīng)變計粘貼是整個貼片過程中關(guān)鍵的步驟,對測試精度有一定影響。
雙層應(yīng)變計,在進行薄殼、薄板應(yīng)變的測量時,需要在殼和板的內(nèi)、外表面對稱貼片。而對于體積小或密封的結(jié)構(gòu)在內(nèi)表面貼片幾乎是無法進行的,雙層應(yīng)變計為解決這些問題提供了條件。在不太厚的塑料上、下表面粘貼應(yīng)變計,并在應(yīng)變計表面涂環(huán)氧樹脂保護層。使用時將此雙層應(yīng)變計粘貼在被測構(gòu)件的外表面,利用彎曲應(yīng)變線性分布及軸向應(yīng)變均勻分布特點,同時測出彎曲及軸向應(yīng)變。防水應(yīng)變計,在潮濕環(huán)境或水下,特別在高水壓作用下,應(yīng)采用防水應(yīng)變計。常溫短期水下應(yīng)變量測可在箔式應(yīng)變計表面涂防護層(如水下環(huán)氧樹脂)。長期量測可用熱塑方法將應(yīng)變計夾在兩塊薄塑料板中間,或采用防水、防霉、防腐蝕的特種膠材料作為應(yīng)變計的基底和覆蓋層制成防水應(yīng)變計。應(yīng)變計將力、壓力、張力、重量等物理量轉(zhuǎn)化為電阻的變化,從而測量這些物理量。青島高分辨率應(yīng)變計量程
電阻應(yīng)變計按敏感柵的材料,電阻應(yīng)變計分為金屬電阻應(yīng)變計和半導(dǎo)體應(yīng)變計兩類。??诠鈻艖?yīng)變計參數(shù)
埋入式振弦應(yīng)變計由一根鋼弦保護管連接的兩個法蘭盤端塊組成。固定在兩個端塊上的一組O形圈把鋼弦密封在保護管內(nèi)。兩端塊都有一個扁平的圓形法蘭,能將混凝土的變形傳遞到鋼弦上。一個電磁線圈安裝在應(yīng)變計的中部,用于激振鋼弦和讀取頻率信號?;炷林挟a(chǎn)生的應(yīng)變改變了鋼弦中的張力,從而也改變了它的共振頻率。應(yīng)變計的柔量非常高。它不會在主體材料中引起應(yīng)力,因此可以埋入到初期的養(yǎng)護混凝土中,也可以埋入到硬的合成材料中,如樹脂、玻璃纖維和聚氨酯。海口光柵應(yīng)變計參數(shù)