Vishay应变测量技术讲座笔记.doc

美国应变测量技术及应用专题技术讲座中国计量科学研究院举办的《美国应变测量技术及应用》专题技术讲座，历 时3天，了解了应变计、应变测量胶水、保护涂层和测量仪器以及光测应变场技 术，学习了普通应变计的安装工艺，并咨询了高温应变计的类型和安装工艺讲座由美国Vishay Micro-Measurement公司的两位工程师主持，分别负责电 测和光测(Photostress )Vishay公司在1962年创建，VMM勺主要产品是应变计、 相关附件和测量仪器应变计的选择1、1/4 桥2根线的1/4桥：长的引线会引入电阻导致电桥不平衡， 6m长的导线导致电桥不平衡量为29000」■:,仪器调零困难同时也受温度的影响， 用手握住导线的变化就能有100，以上RRORRWWR t3根线的1/4桥：6m长的导线导致电桥不平衡量为 400，,仪器调零 容易也不受导线温度的影响2、 应变计的长度选择：要基于应力的分布应变测量的是局部区域的平均，而非某点的微应变当应力是线性分 布，应变计的长度无影响应力集中时，最好用非常小的应变计贴在应力集中处，应变计应比应 力集中点稍大一点各向异性材料（如混凝土、碳纤维复合材料等），用长应变计在较大区 域得到平均值。

3、 应变片样式单向应变计：需要知道主应力方向；T型应变计：也需要知道主应力方向；三片应变花：不知道主应力方向时，可随意贴，通过计算可得出最大 最小主应力和方向剪切式应变计：用于剪切和扭转4、 应变计电阻选择常用的有120Q、350Q和1000Q电阻120Q350 Q优应变计尺寸小电流低，发热功率低成本稍低可大电压激励，信号噪声小占疲劳寿命更佳导线的电阻影响更小点电池供电更长5、激励电压适当提高激励电压可提高测量的信噪比但激励电压太高时，流过应变计的电流会发热，导致应变计电阻变化而产生热输出以下情况可使用高的激励电压：大应变片，散热好；大阻值应变片（小电流，发热功率小）容易散热的材料（如铝材料，可用10V的激励电压）应变计的安装工艺以下的安装工艺是在研讨会上进行演示，并实际动手照此程序进行操作它是以VMh公司的产品为基础的，所用应变片为带 3m特氟龙镀银导线封装型（如下图）安装过程具有一定的参考意义1、去污剂CSM-2喷到纱布上，擦测试零件，去除油污2、 用320GRIT的砂纸，在粘贴面来回打磨12次白纸垫在零件下面3、 在贴应变片处涂ConditionerA 调节剂，再用320GRIT的砂纸，在测量面来回打磨12次。

将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次， 再用另一块纱布朝相反方向擦一次，扔掉纱布换一张白纸4、 在贴应变片处涂ConditionerA 调节剂，用400GRIT的砂纸，在测量面来回打磨12次将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次， 再用另一块纱布朝相反方向擦一次，扔掉纱布换一张白纸5、 用铅笔、直尺划出贴应变片的位置6在贴应变片处涂ConditionerA调节剂，用棉签擦掉铅笔划的线，将纱布叠 成小块在表面朝一个方向擦一次7、 在贴应变片处涂Conditioner5A中和剂，达到合适的酸碱度，用棉签擦拭， 将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次，再用另一块纱布朝相反方向擦 一次，扔掉纱布换一张白纸8、 处理应变计的盒子用 Co nditio ner5A 中和剂滴几滴，用纱布擦干净中和剂倒在纱布上，将镊子擦干净9、 取出应变计，用胶布将导线固定在盒子上去掉应变计的塑料夹子，用透 明胶布将应变计和导线粘在一起，去掉固定导线的胶纸用透明胶带将应 变计对准粘贴位置贴上，注意导线方向10、 用较小的角度揭开胶带超过中线 1cm将快干剂涂在应变计上，晾干1min11、 将M-Bond200胶涂在胶带下面，用纱布将胶向应变计方向挤出，用拇 指压住1mi n。

松开手指后再晾1mi n.12、 用纸胶带将导线固定再零件上，并写上相应的信息：应变计的型号和 灵敏系数等13、 将透明胶带以 0 角度由应变片向导线方向揭开在应变计和导线上涂 M－Coat A 的保护层14、 用应变计安装测试仪1300检查安装质量要求绝缘电阻大于 10kMD三、 高温应变计本次研讨会上咨询了 VMM高温应变计的相关事宜 VMM高温应变计有ZC-/LZN-/LZE-三个系列，可在1150C( 2100° F)下的测量动态应变VMM高温应变计有两种安装方式：粘贴式和焊接式 粘贴式的工艺较为复杂，陶瓷基底只能用在较平的测量表面，胶固化时需要 在不同的温度(高达315C)下对测量零件进行保温焊接式为金属基底，可用在任何能进行点焊操作的金属零件，使用 VMM 700 型便携式应变计焊接机，操作简单，使用可靠四、 应变测量仪器VMM^司的主要应变测量设备有：1、 数据采集系统： 5000系统主要用于静态测量， 6000系统用于动态测量除 了应力测量模块外，还有温度、转速、电压、电荷等测量模块2、 StrainSmart 软件，试验应力分析测试专用软件，通过其处理功能和相关数据库，消除影响精确应变测量的影响因素。

可自动计算主应力、等效应力和其方向3、 应变信号调理放大器：A2, 2100, 2200, 2300系统，将应变信号进行处理 并输出到其他通用数据采集仪4、 静态应变测量记录仪：P3o5、 700型便携式应变计焊接机，用于焊接高温和普通焊接式应变计6 1300型应变计安装检查测量仪，使用简便，测量精度高7、 贴片式光弹应力应变全域测量分析系统： PhotoStress Plus 系统8、 标准应变模拟仪：1550A和V/E-40五、 光弹测量应变场光弹应变测量是50年代末产生测量全场域表面应力分布的技术，它是将一种 对应变敏感的有可塑性的特殊涂层，粘贴在测量表面，通过偏振光照射后的颜色 变化，显示了应力变化光弹可得出应力的差值，某一点的应力确定后，就可得 出全场的应力的大小和方向与电阻应变计的比较见下表：电阻应变计光弹精度1M10国应力场测量NOYES应力梯度NOYES特点应用范围广，精度咼全场、静动态测量，可测应力集中Vishay Micro-Measureme nts公司网址为： nts/ 网站上有专业、详细的应变测试技术资料非常好的应变片粘贴工艺视频教程: nts/videos/##Featured Videos#Strain Gage SurfdctPreparation for Steel andAluminum Alloys (TrainingVideo)Instructioioal video cohering surface prep a rate n for strain gage installation cm steel or a kirnimjirii alloys.CEA Strain Installation with 200 Adhesive(Training Video)Instructional video covering irwtalatlon of a CEA Strain Gage with M-Borid 2D0 Adhesive.Soldeihng and CMting a CEA Strain Gage (T rarning Vrdeo) in-strud-ionai video covering me 旨t吕卩号 invob/ed in soldering leadwresto a CEA sin in gage and applying a protectee coating to the gage.M-Bond 610 Adhesirve Used on WK-Series Strarn Gage (Training Video)instructional video covering the srep& involved “ bonding a WKSeries Strain Gage u-sng M- Bcnd 61Q Adhesive,#。