實(shí)驗(yàn)一：電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)

1、實(shí)驗(yàn)一 電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)承受載荷的大型鋼結(jié)構(gòu)安全檢測的主要內(nèi)容之一是應(yīng)力檢測。目前，應(yīng)力檢測主要采用結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、精度高的電阻應(yīng)變計(jì)進(jìn)行檢測。本實(shí)驗(yàn)主要是了解應(yīng)變計(jì)的結(jié)構(gòu)及進(jìn)行應(yīng)變計(jì)的粘貼實(shí)驗(yàn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)、規(guī)格、用途等；2.學(xué)會設(shè)計(jì)布置應(yīng)變片方案；3.掌握選片、打磨、粘貼、接線、固定、防護(hù)等操作工藝和技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材1.電阻應(yīng)變片，接線端子；2.數(shù)字萬用電表，測量導(dǎo)線；3.懸臂梁；4.砂布、丙酮（或酒精）、藥棉等清洗器材；5.502膠、防潮劑、玻璃紙及膠帶；6.劃針、鑷子、剪刀等。三、實(shí)驗(yàn)原理圖1-11-基體 2-合金絲（或柵狀金屬箔） 3-金屬絲引線電

2、阻應(yīng)變計(jì)(簡稱應(yīng)變片)是由很細(xì)的電阻絲繞成柵狀或用很薄的金屬箔腐蝕成柵狀，并用膠水粘貼固定在兩層絕緣薄片中制成，如圖11所示。柵的兩端各焊一小段引線，以供試驗(yàn)時(shí)與導(dǎo)線聯(lián)接。應(yīng)變片的基本參數(shù)有靈敏系數(shù)K、初始電阻值R、標(biāo)距L和寬度B。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將應(yīng)變片用專門的膠水牢固地粘貼在構(gòu)件表面需測應(yīng)變處。當(dāng)該部位沿應(yīng)變片L方向產(chǎn)生線變形時(shí)，應(yīng)變片亦隨之一起變形，應(yīng)變片的電阻值也產(chǎn)生了相應(yīng)的變化。實(shí)驗(yàn)證明，在一定范圍內(nèi)應(yīng)變片的電阻變化率R與該處構(gòu)件的長度變化L成正比，即：R/R=KL/L其中 R應(yīng)變片初始電阻值；R應(yīng)變片電阻變化值；K應(yīng)變計(jì)靈敏系數(shù)。表示每單位應(yīng)變所造成的相對電阻變化，由制造廠家抽樣標(biāo)定給出，

3、一般K值在2.0左右。由于構(gòu)件的變形是通過應(yīng)變片的電阻變化來測定，因此，應(yīng)變測試中，應(yīng)變片的粘貼是極為重要的一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。應(yīng)變片的粘貼質(zhì)量直接影響測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。在試驗(yàn)中要求認(rèn)真掌握應(yīng)變片粘貼技術(shù)。應(yīng)變片粘貼過程有應(yīng)變片的篩選、測點(diǎn)表面處理與測點(diǎn)定位、應(yīng)變片粘貼固化、導(dǎo)線焊接與固定和應(yīng)變片粘貼質(zhì)量檢查等。四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1設(shè)計(jì)布片方案 圖1-4圖1-3圖1-2單向應(yīng)變計(jì)：需要知道主應(yīng)力方向，如圖1-2；90應(yīng)變計(jì)：用于測扭矩，粘貼方向與軸線成45，如圖1-3；三片應(yīng)變花：在無法確定主應(yīng)力方向時(shí)使用，可通過公式計(jì)算可得出最大最小主應(yīng)力和方向，如圖1-4。 2應(yīng)變片的篩選應(yīng)變

4、片的外觀檢查，要求其基底、覆蓋層無破損折曲；敏感柵平直、排列整齊；無銹斑、霉點(diǎn)、氣泡；引出線焊接牢固；應(yīng)變片阻值與絕緣電阻的檢查，用萬用電表檢查應(yīng)變片的初始電阻值，對于同一測區(qū)的應(yīng)變片阻值之差應(yīng)小于0.5歐姆，剔除短路、斷路的應(yīng)變片。3測點(diǎn)表面處理和測點(diǎn)定位為了使應(yīng)變片牢固地粘貼在構(gòu)件表面，必須要表面處理。測點(diǎn)表面處理是在測點(diǎn)范圍內(nèi)的試件表面上，用機(jī)械方法，粗砂紙打磨，除去氧化層、銹斑、涂層、油圬使其平整光潔。再用細(xì)砂紙沿應(yīng)變片軸線方向成45度角打磨，以保證應(yīng)變片受力均勻。然后，用脫脂棉球蘸丙酮（或酒精）沿同一方向清洗貼片處，直至棉球上看不見污跡為止。構(gòu)件表面處理的面積應(yīng)大于電阻應(yīng)變片的面積。

5、測點(diǎn)定位，用劃針或鉛筆在測點(diǎn)處劃出縱橫中心線，縱線方向應(yīng)與應(yīng)變方向一致。4應(yīng)變片粘貼應(yīng)變片粘貼，即將電阻應(yīng)變片準(zhǔn)確可靠地粘貼在試件的測點(diǎn)上。分別在構(gòu)件預(yù)貼應(yīng)變片處及電阻應(yīng)變片底面涂上一薄層膠水(如502瞬時(shí)膠)，將應(yīng)變片準(zhǔn)確地貼在預(yù)定的劃線部位上，墊上玻璃紙，以防膠水糊在手指上；然后用拇指沿一方向輕輕滾壓，擠去多余膠水和膠層的氣泡；用手指按住應(yīng)變片12min，待膠水初步固化后，即可松手。粘貼好的應(yīng)變片應(yīng)位置準(zhǔn)確；膠層薄而均勻，密實(shí)而無氣泡。對室溫固化粘結(jié)劑完成上述工序后，即可自然干燥固化，一般時(shí)間為12小時(shí)。502膠水粘結(jié)時(shí)，采用自然干燥固化。有時(shí)為促進(jìn)固化，提高粘結(jié)強(qiáng)度，可在貼好的應(yīng)變片上墊

6、海綿后用重物壓?。粸榱思涌炷z層硬化速度，可以用紫外線燈光烘烤。5應(yīng)變片粘貼質(zhì)量檢查用放大鏡觀察粘合層是否有氣泡，整個(gè)應(yīng)變片是否全部粘貼牢固，有無造成短路、斷路等部位。檢查應(yīng)變片粘貼的位置是否正確，其中線是否與測點(diǎn)預(yù)定方向重合。用萬用電表檢查應(yīng)變片的電阻值，一般粘貼前后不應(yīng)有大的變化。若發(fā)生明顯變化，應(yīng)檢查焊點(diǎn)質(zhì)量或者斷線。應(yīng)變片與試件之間的絕緣電阻應(yīng)大于200兆歐。6導(dǎo)線固定引線至測量儀器間的導(dǎo)線規(guī)格、長度應(yīng)一致，排列要整齊，分段固定。導(dǎo)線的固定可采用醫(yī)用膠布，703膠及橡皮泥等。7作完實(shí)驗(yàn)后，整理好所用儀器設(shè)備，清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場，將所用儀器設(shè)備復(fù)原，實(shí)驗(yàn)資料交指導(dǎo)教師檢查簽字。五、注意事項(xiàng)1.在選電阻片和粘貼的過程中，不要用手接觸片身，要用鑷子夾取引線；2.清洗后的被測點(diǎn)不要用手接觸，已防粘上油漬和汗?jié)n