[實用新型]用于測量鋼橋面板熱點應力的新型應變片

有效

• 申請號: 201720411640.0
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN206787742U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 吉伯海;袁周致遠;吳東陽
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 李曉

技術領域

本實用新型涉及一種測量熱點應力的電阻應變片，尤其涉及一種用于測量鋼橋面板熱點應力的新型應變片。

背景技術

應變片的工作原理是當外部環境有力、光、溫度、濕度等影響應變片時,會引起應變片的電阻、電感、電容等的變化,產生相應的電學輸出,從而對外部環境的變化進行精確的測量。

在現實中,應用較廣泛的應變片主要是由壓阻式應變傳感材料制成,被稱為應變片壓力傳感器,其主要工作原理是被測壓力傳遞到粘貼有壓阻式應變傳感材料的膜片、彈性梁或應變管上,使之產生變形,由壓阻式應變傳感材料組成的電橋會有不平衡電壓輸出,該電壓與作用在傳感器上的被測壓力成正比因此,通過測量輸出電壓的變化達到對被測壓力的精確測量。這種應變片具有精度高、體積小、重量輕、測量范圍寬、固有頻率高、動態響應快等優點的同時,還具有耐振動、抗沖擊性能良好的特點,適用于測量超高壓力、快速變化或巨大脈動的壓力、加速度,廣泛應用于壓力測量儀器、汽車電子、航空產品等領域。

當前應變片的內部只有一個敏感柵，只能測量一點應力。當測量熱點應力時，需要續測量多點應力。傳統應變片需要在各個點張貼應變片，由于應變片較小且厚度極薄,完全依靠工人憑經驗操作,工人在操作中的任何失誤均應變片壓力傳感器的質量造成較大影響。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術中的不足，本實用新型提供一種結構緊湊、設計新穎合理、工作可靠性高、實用性強、能夠提高生產效率、降低勞動強度的新型電阻式應變片。

技術方案：為了解決上述技術問題，本實用新型提供的用于測量鋼橋面板熱點應力的新型應變片，包括引線、蓋板、基底和敏感柵，所述敏感柵固定在基底上，所述蓋板蓋設于敏感柵上，每個敏感柵對應一對引線，各個敏感柵之間的間距為1mm或1.2mm，所述蓋板具有刻度。在每個刻度下對應一個敏感柵，相應位置的刻度用于指示其引線用于測量對應位置的應變。各個敏感柵互不干擾，每個敏感柵獨立測量相應點的應變，其應變數值根據引線對應的應變儀讀取。

具體地，所述基底是長條形基底，敏感柵與長條形的短邊平行。基底的寬度與原有傳統電阻應變片相同，長度為傳統電阻應變片的數倍。

具體地，在基底上具有平行排列的14個敏感柵，其單個敏感柵的構造與原有傳統電阻應變片相同，各個敏感柵依次排列，中間間距為1.0mm和1.2mm兩種規格。

使用時，應變片內部構造改變，包括基底、敏感柵、引線、蓋板應變片內部的敏感柵由原先的一個改為多個，每個敏感柵對應一對引線，每對引線分別測量對應位置的應變。在蓋板上有距離標注，每個敏感柵對應一個尺寸。

可根據自己的測點安排選取相應的尺寸對應下的敏感柵，通過連接其引線即可使用對應的敏感柵。敏感柵對應一個標注尺寸，根據板厚的不同，測點的安排也會相應改變。只需要選擇所需的尺寸進行引線的連接就可以保證所測的應變為目標點的應變。黏貼一個應變片，連接所需測量位置的引線即可同時得到多點應力，最后根據熱點應力的計算方法得出熱點應力。

有益效果：本實用新型具備以下實質性的特點和進步：

1、由于新型應變片具有多個敏感柵，可同時測量多點的應力，減少了所需張貼應變片的數量，提高了工作效率。

2、新型應變片的尺寸更大，操作準確性和效率性都會提高，同時降低了人工勞動強度。

3、各個敏感柵之間互不影響，相互獨立，測量結果保持了很好的準確性。

因此利用本實用新型的應變片，只需張貼一個就可測得多點應力，提高了操作效率。同時新型應變片的尺寸相對增大，可操作性更強，提高了操作精度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中應變片的的敏感柵設計圖；

圖2為本實用新型實施例中應變片的蓋板設計圖；

圖3為使用過程中的操作圖；

圖中：引線1、敏感柵2、基底3、刻度4、導線5、橋面板6、鋼板焊接部位7。

具體實施方式

本實施例的用于測量鋼橋面板熱點應力的新型應變片如圖1所示包括塑料薄膜制成的基底3、金屬電阻片制成的敏感柵2、金屬引線1和蓋板。每個敏感柵3對應的一對引線1，用于測量一處的應力。

使用前首先明確計算熱點應力時使用的公式，根據計算公式明確測點之間的間距和各個點的具體位置，選擇相應規格的應變片。張貼應變片時，應變片張貼到準確的位置上。

如圖2所示，蓋板上標有刻度，根據測點之間的間距來選擇蓋板上的刻度標注，每個刻度4下面對應一個敏感柵和一對引線。

如圖3所示，5為連接后的導線，6為12mm厚的鋼橋面板，7為鋼板焊接部位。通過導線連接正確刻度下的引線即可測量相應位置的應變。在距鋼板6焊接處3mm張貼應變片，根據現行規范的熱點應力計算公式可以確定測點為3mm、9mm、15mm。用導線連接蓋板上相應刻度3、 9、 15下的引線，即可測量出三點的應變。如果板厚為6mm的鋼板，可選擇在焊接處張貼應變片，用導線連接蓋板上相應刻度3、 6、 9下的引線，即可測量出三點應變。將導線分別連接到應變儀上，應變儀上的讀數即是測點位置上應變。根據測量的應變數據，結合熱點應力計算公式，即可計算出熱點應力值。