什么是应变仪测量?
应变片是一种传感器,可以轻松测量长度物理量“1/1,000,000”的变化水平。1938年由美国“Simmons & Ruge”发明,1962年日本昭和测器株式会社开始生产箔式应变片,至今已过去45年。该应变片用于通过金属、橡胶、塑料、陶瓷等各种材料的应力/应变测量来评估物理性能,这些材料一般不熟悉。我们相信您可以用它来解决更熟悉的问题没有专业知识。
使用应变仪的测量是“1/1,000,000”的世界
虽然我们说过应变片可以测量变化程度为“1/1,000,000”的长度物理量,但在一般的长度测量中,例如100m的长度可以测量到0.1mm的精度,这是非常困难的。措施。然而,在应变计中,当长度为“0.3至5毫米”的电阻丝受到外力时,根据ΔL/L∝ΔR/R,通过电惠斯通电桥产生与长度成比例的电阻变化ΔR . 捕捉1/1,000,000”的世界成为可能。
应变片测量的目的
应变片检测局部长度变化ΔL,但在实践中,通常用从该变形量导出的物理量(例如应力、外力、压力等)来代替它来进行评估。此外,由于市售应变片是自温度补偿式应变片,因此可以应用于未知线膨胀系数的测量。
您应该了解的应变片相关术语和公式
应变定义:ε = ΔL/L ・应变系数:ΔR/R = K*ε
法向应力与应变的关系: σ = E*ε
剪应力与剪应变的关系:τ=G*γ
正应力计算公式: σ = P/A
梁弯曲产生的表面应力计算公式:σ=M/Z=6M/bh^2(Z:截面模数)
圆棒扭转剪切应力计算公式: τ = T/Zp = (Zp: 极截面模量)
・中心轴截面(Zp):π*d^3/16
・空心截面(Zp):π*(d2^4-d1^4)/16*d2)
纵向弹性模量/E与横向弹性模量/G的关系:G=E/2(1+ν)
应变系数/K:应变与电阻变化呈线性关系时的比例常数
泊松比/ν:法向应力“σ”引起的纵向应变“ε”与同时发生的横向应变“εb”之比,材料常数
法向应力/σ:单位面积内力
弹性极限/屈服点:“σ”和“ε”呈线性关系时的最大应力
弹性模量/E:σ与ε呈线性关系时的比例常数
横向弹性模量/G:τ与γ呈线性关系时的比例常数
自温度补偿计
当应变计(电阻器)的电阻值相对于1°C变化时,可表示为ΔR/R = α + K (βs – βg),因此如果关系式0 = α + K (βs – βg) 没有温度的影响。这里,由于应变计电阻材料/高级(Cu54、Ni45、Mn1)的电阻温度系数/“α”可以通过热处理来控制,因此与材料的线性膨胀系数相匹配的“表观应变”较小的应变可以使用进行测量。允许您创建游戏。另外,自温度补偿计(适用基材:铁、不锈钢、铝)是市场上普遍销售的主流应变片。
α:应变计电阻材料的电阻温度系数
K:规格系数
βs:被测材料的线膨胀系数
βg:应变计电阻材料的线膨胀系数
应变片的温度特性/热输出(样品应变片:N11-MA-5-120-
图 1 显示了我们的自温度补偿应变片随温度变化的表观