GB/T13992-1992電阻應變計知識培訓掌握電阻應變計關鍵技術與應用目錄標準概述01電阻應變計工作原理02電阻應變計技術要求03應變計安裝與使用04應變計應用領域與案例分析05常見問題與解決方案0601標準概述標準背景和制定過程010203標準背景隨著科技的發(fā)展，電阻應變計在各個行業(yè)中的應用越來越廣泛。為了規(guī)范市場，提高產品質量，制定統(tǒng)一的技術標準成為了當務之急。GB/T13992-1992標準的出臺正是為了應對這一需求，統(tǒng)一技術要求和檢驗方法。制定過程該標準的制定經歷了多個階段，包括市場需求調研、技術論證、專家評審和最終的審議通過。每一個環(huán)節(jié)都嚴格把關，確保標準能夠全面覆蓋電阻應變計的各項技術要求。適用范圍GB/T13992-1992標準適用于絲式及箔式常溫、中溫、高溫和低溫金屬電阻應變計，為不同應用場景提供了明確的技術指導和檢驗依據。標準適用范圍標準適用范圍概述GB/T13992-1992電阻應變計標準適用于絲式及箔式的電阻應變計，涵蓋了常溫、中溫、高溫和低溫環(huán)境。此標準規(guī)定了技術要求、試驗方法及檢驗規(guī)則，確保產品在多種溫度條件下的可靠性和穩(wěn)定性。絲式應變計應用絲式應變計因其結構簡單、安裝方便、測量精度高等特點，廣泛應用于各種工程領域。該標準對絲式應變計的設計、制造和應用提供了詳細的技術指導，確保其在各類工程中的有效應用。箔式應變計應用箔式應變計具有較高的靈敏度和穩(wěn)定性，常用于高精度測量。GB/T13992-1992標準為箔式應變計的設計、生產和檢驗提供了全面的規(guī)范，確保其在不同應用場景下的優(yōu)異表現。特殊環(huán)境適應性本標準不僅適用于常規(guī)的常溫和中溫環(huán)境，還涵蓋了高溫和低溫等特殊環(huán)境。這使電阻應變計能夠在極端環(huán)境下保持穩(wěn)定性能，滿足特定工業(yè)需求的測量需求。電阻應變計分類與定義電阻應變計基本分類電阻應變計主要分為半導體應變計和金屬應變計兩大類。半導體應變計用于測量較小的應變，如微應變到數百微應變；而金屬應變計則適用于較大的應變范圍。半導體應變計定義與應用半導體應變計利用半導體材料制作敏感元件，通過薄膜技術形成敏感柵，廣泛用于測量小應變，并因其高靈敏度被廣泛應用于各類傳感器和高精度測量場合。橋式應變計工作原理橋式應變計由四個電阻組成，包括兩個應變計和兩個固定電阻。當物體發(fā)生應變時，應變計的電阻值變化導致電橋不平衡，從而產生輸出電壓，用于測量構件表面應變。電阻應變計式傳感器構造電阻應變計式傳感器以電阻應變計作為核心敏感元件，將物理變形轉換為電信號。傳感器的彈性元件在受到被測物理量作用后發(fā)生變形，電阻應變計將變形轉換為電阻變化，進而實現測量。02電阻應變計工作原理應變效應與電阻變化關系電阻應變效應定義電阻應變效應是指當材料受到外力作用時，其電阻值發(fā)生變化的現象。這一效應在金屬導體中尤為明顯，表現為長度增加導致電阻增加，或受到壓力而電阻減小。電阻應變效應計算公式電阻應變效應的計算公式為ΔR/R=Kε，其中ΔR/R表示電阻的相對變化，K為材料的應變系數，ε代表應變量。這個公式用于描述材料受力變形時電阻的變化情況。正應變效應與負應變效應電阻應變效應分為正應變效應和負應變效應。當材料受到拉伸力時，產生正應變效應，電阻增大；受到壓縮力時，產生負應變效應，電阻減小。這兩種效應分別對應不同的應用需求。電阻應變效應實驗方法電阻應變效應的實驗方法主要包括將電阻材料置于機械加載裝置下，通過逐漸增加或減少應力來觀察電阻的變化。使用專用的應變儀可以讀取應變量，進一步驗證電阻變化與應變量之間的關系。典型結構與術語解釋電阻應變計分類電阻應變計主要分為金屬電阻應變計、半導體應變計、粘貼式應變計和張絲式應變計。每種類型的應變計都有其獨特的應用場景和優(yōu)勢，如金屬電阻應變計適用于高精度測量，而半導體應變計則在高溫環(huán)境下表現優(yōu)異。術語解釋與概念理解電阻應變計是一種能將構件表面應變轉換為電信號的傳感器，其主要組成部分包括敏感柵、引線、粘結劑、基底和蓋層。了解這些專業(yè)術語有助于深入理解電阻應變計的工作原理和應用方法。0102030405電阻應變計基本組成電阻應變計由敏感柵、基底、覆蓋層和引出線四部分組成。敏感柵負責將應變轉換為電阻變化，基底和覆蓋層保護敏感柵，而引出線則用于連接外部電路。敏感柵類型與材料電阻應變計的敏感柵通常采用金屬絲或金屬箔制成，這些材料具有高導電性和良好的機械性能。合金絲或合金箔因其優(yōu)異的性能被廣泛應用，能夠準確感知構件表面的微小變形。應變計安裝與工作原理應變計通過粘貼劑安裝在構件表面，當構件受力變形時，應變計隨之產生形變，導致其電阻值發(fā)生變化。這一變化率與構件應變成正比，從而實現對構件應力的監(jiān)測。測量技術基礎電阻應變計基本原理電阻應變計通過測量構件表面應變，再根據應力與應變的關系式，確定構件表面應力狀態(tài)。其工作原理是當構件變形時，應變計的電阻值發(fā)生變化，從而實現對應變的測量。電阻應變計主要技術指標電阻應變計的主要技術指標包括靈敏度、基本誤差、工作溫度范圍、防護等級和安裝方式。這些參數決定了電阻應變計的準確性、可靠性和穩(wěn)定性，應根據實際需求選擇合適的電阻應變計。電測法定義電測法使用電阻應變片作為敏感元件，測定受力構件的表面或內部應變，再根據應力與應變的關系式確定構件表面或內部的應力狀態(tài)。這種方法廣泛應用于各種應變測量和結構監(jiān)測中。電阻應變測量系統(tǒng)組成電阻應變測量系統(tǒng)由電阻應變計、電阻應變儀和記錄器三部分組成。該系統(tǒng)通過將構件的應變轉換為電阻變化，利用應變儀器測定電阻變化，最終記錄下應變數據，實現精確測量。03電阻應變計技術要求室溫電阻值測定方法準備測試環(huán)境室溫電阻值測定前，需要確保測試環(huán)境溫度和濕度穩(wěn)定。建議在溫度20±5℃、相對濕度65%±5%的條件下進行測量，以減少環(huán)境因素對電阻值的影響。儀器校準與設置使用萬用表或專用電阻儀進行電阻值測量前，需先對儀器進行校準和設置。確保儀器準確度在0.01Ω以內，以避免測量誤差影響最終數據的準確性。選擇測量位置選擇合適的測量位置是保證數據可靠性的關鍵。通常選擇被測物體表面的平坦、清潔區(qū)域，避免選擇有腐蝕層或氧化層的位置，以確保電阻值的真實反映。多次測量與平均值為了提高數據的可靠性，建議進行多次測量并計算平均值。通常進行5次以上的測量，取其平均值作為最終的電阻值，可以有效降低隨機誤差的影響。中溫、高溫及低溫電阻特性01中溫電阻特性在中溫范圍內，電阻值的變化相對平穩(wěn)，通常用于高精度測量和溫度監(jiān)控。中溫電阻的標稱值為0°C至200°C，其阻值變化率一般小于1%，適用于家用電器、工業(yè)控制等領域。03低溫電阻特性低溫電阻器工作在極低溫度環(huán)境下，通常在-200°C至-60°C之間，主要特點是低漂移和高穩(wěn)定性。它們常用于冷凍設備、環(huán)境監(jiān)測及醫(yī)學研究等領域，確保在極端冷環(huán)境中精確測量溫度。高溫電阻特性高溫電阻在200°C至850°C的溫度區(qū)間內表現出顯著的阻值變化，主要用于熱保護和溫度檢測。其標稱值為200°C至850°C，具有高靈敏性和穩(wěn)定性，廣泛應用于爐子、汽車部件等高溫環(huán)境中。02檢驗規(guī)則與質量控制檢驗項目電阻應變計的檢驗項目包括外觀檢查、電阻值測量、敏感度試驗和絕緣性能測試。這些項目確保產品在出廠前達到技術規(guī)范要求，保障使用性能和安全性。檢驗工具與設備檢驗電阻應變計需要使用專用的檢測儀器，如萬用表、絕緣電阻測試儀和靜態(tài)應變儀。這些工具能夠準確測量各項參數，并確保產品質量符合標準。檢驗步驟詳解檢驗電阻應變計需按照標準規(guī)定的步驟進行。首先進行外觀檢查，確認無損傷和缺陷；然后測量電阻值和絕緣電阻；最后進行敏感度和功能測試，確保各部件正常工作。質量控制記錄檢驗過程中需詳細記錄各項數據和檢測結果，包括測量值、環(huán)境條件和檢測人員信息。質量控制記錄是后續(xù)追溯和改進的重要依據，有助于提升產品質量。04應變計安裝與使用安裝前準備與環(huán)境條件01020304環(huán)境溫度影響在安裝電阻應變計時，必須考慮環(huán)境溫度對應變計性能的影響。根據構件的工作溫度選擇合適的應變計，確保其在給定的溫度范圍內能夠正常工作，避免因溫度過高或過低導致應變計損壞。濕度條件考量高濕度環(huán)境會影響應變計的絕緣電阻和粘結強度，導致性能下降甚至無法使用。因此，在潮濕環(huán)境中應選擇防潮性能好的膠膜應變計，并采取適當防潮措施，以保證測量精度和可靠性。磁場環(huán)境影響強磁場會改變應變計敏感柵的尺寸，從而影響測量結果。因此，在選擇應變計材料時應選用磁致伸縮效應小的鎳鉻合金或鉑鎢合金，以減小磁場對測量精度的影響。表面處理與清理在安裝前，應對被測構件進行適當的表面處理，如清除油漆、氧化層和污垢，并進行磨平或銼平等預處理。打磨光潔度應達到5左右，增強應變計的粘結力，以確保長期穩(wěn)定工作。安裝步驟與注意事項安裝前準備工作在安裝電阻應變計之前，首先需要仔細閱讀產品說明書，了解正確的安裝方法、注意事項和操作要求。務必嚴格按照說明書中的步驟進行操作，確保傳感器固定牢固且不會松動。選擇合適安裝點根據設計要求選擇合適的安裝點，如果應變計組需要確定安裝方向，應確保測點位置打磨平整。這樣可以保證應變計在受力時能準確反映結構變形情況，提高測量精度。安裝過程詳解將樣棒固定在夾具內，然后將其安裝在構件表面。當構件受到載荷后，表面會產生微小的伸長或縮短，使應變計的敏感柵隨之變形，導致應變計的電阻發(fā)生變化。注意事項安裝過程中，表面應變計的底座與監(jiān)測測量方向要保持統(tǒng)一，確保兩頭的應變計安裝底座處在同一水平線或垂直方向。同時，避免線包同水泥混凝土接觸，并做好接頭的防水措施，防止因進水導致短路。安裝后的檢查與調整安裝完成后，需要檢查電阻應變計的連接線是否完好無損，確保數據讀取正常。如遇數據讀取緩慢或不穩(wěn)定的情況，檢查是否存在短路或斷開的問題，并進行相應的調整。常見安裝錯誤及避免方法安裝位置不準確電阻應變計的安裝位置應盡量避開應力集中區(qū)域，確保測試點與被測物體的實際受力情況一致。錯誤的位置可能導致測試數據偏差，無法準確反映實際應力狀態(tài)。接觸不良電阻應變計與被測物體之間的接觸必須良好，以確保信號傳輸穩(wěn)定。接觸不良會導致測量誤差增大，甚至無法讀取數據。需使用高質量的粘結材料并保證粘結面的平整和清潔。安裝角度錯誤電阻應變計的敏感絲軸方向應與被測結構的受力方向一致。安裝角度誤差會導致測量數據失真，影響測試結果的準確性。需仔細閱讀產品說明書，確保正確安裝角度。接線錯誤電阻應變計的接線應嚴格按照產品說明書進行，不得隨意更改接線方式或接錯線。接線錯誤會導致測量結果異常，甚至損壞儀器。接線過程中需注意正負極性和連接順序。環(huán)境干擾安裝過程中應避免對電阻應變計產生額外的機械應力或溫度變化，以免影響測試精度。環(huán)境干擾因素如振動、濕度和溫度變化都可能對測試結果產生影響，需要在安裝環(huán)境中采取防護措施。05應變計應用領域與案例分析工程結構健康監(jiān)測結構健康監(jiān)測定義結構健康監(jiān)測（SHM）是指通過無損傳感技術，采集工程結構的健康狀態(tài)參數，評估其安全性、適用性和耐久性。此過程涉及周期性采樣、傳感器陣列和數據分析，以及時發(fā)現并預警潛在損傷。常見結構健康監(jiān)測方法常見的結構健康監(jiān)測方法包括視覺檢測法、振動監(jiān)測法、聲發(fā)射監(jiān)測法、電阻應變片監(jiān)測法、光纖傳感監(jiān)測法和無損檢測法。這些方法各具特點，可在不同場景下使用，提供全面的結構健康狀況評估。結構健康監(jiān)測技術應用結構健康監(jiān)測技術在施工和運營過程中均至關重要。它能夠實時評估結構狀況，提前預警風險，確保人員安全。結合傳感技術、數據處理和人工智能等手段，可以有效檢測和識別結構健康狀態(tài)的變化。結構健康監(jiān)測優(yōu)勢結構健康監(jiān)測具有及時評估結構狀況、提前預警風險、保障人員安全等顯著優(yōu)勢。通過無損傳感技術和數據分析，可以及時發(fā)現異常狀況并報警，降低結構失效帶來的損失，提高整體安全性和可靠性。材料力學性能測試拉伸試驗拉伸試驗是材料力學性能測試的基本方法，用于測定材料的強度和塑性。通過施加拉伸應力，觀察材料在斷裂前的最大應力值，評估其延展性和強度特性。沖擊試驗沖擊試驗用于評估材料抵抗沖擊載荷的能力。通過落錘沖擊或擺錘沖擊，測量材料在沖擊載荷下的抗變形能力和能量吸收效率，為工程設計提供參考。壓縮試驗壓縮試驗模擬材料在實際應用中的受力狀態(tài)，用于測定材料的屈服強度和壓縮強度。通過施加垂直壓力，評估材料在實際應用中的穩(wěn)定性和可靠性。彎曲試驗彎曲試驗用于評估材料在彎曲載荷下的力學性能。通過施加彎曲應力，觀察材料的抗彎強度和斷裂韌性，為結構件設計提供重要數據支持。硬度試驗硬度試驗用于測定材料的抵抗硬物壓入表面的能力，反映材料的局部抗磨損能力。常見的硬度試驗方法包括布氏硬度和維氏硬度，為材料選用和處理提供依據。航空航天應用實例飛機結構健康監(jiān)測電阻應變計在航空航天中廣泛用于飛機的結構健康監(jiān)測。通過安裝在關鍵部位的傳感器，實時監(jiān)測結構的微小裂紋和變形，確保飛行安全。航天器表面溫度測量航天器在太空環(huán)境中會受到極端溫度變化的影響。電阻應變計能夠提供精確的溫度測量數據，幫助航天器設計者了解其表面溫度分布情況，確保設備正常工作。飛行器壓力檢測飛行器在高速飛行過程中，會受到巨大的空氣動力壓力。電阻應變計能準確測量這些壓力變化，為飛行控制提供重要參考，確保飛行穩(wěn)定性和安全性。衛(wèi)星應力分析衛(wèi)星在發(fā)射和運行過程中，會受到各種應力作用。電阻應變計能夠實時監(jiān)測這些應力變化，幫助工程師優(yōu)化衛(wèi)星設計，延長其使用壽命。06常見問題與解決方案應變計選型與匹配問題應變計類型選擇應變計有多種類型，如半導體、金屬電阻、光纖等。根據測量環(huán)境和精度要求，選擇合適的應變計類型至關重要，以確保測量結果的準確性和可靠性。量程與精度匹配根據被測結構的應力或應變范圍，選擇具有相應量程的應變計。同時，確保應變計的精度滿足實際需求，以保證數據采集的精確性和一致性。溫度補償功能不同材料的應變計在溫度變化時會產生不同的膨脹系數，應選用具備溫度補償功能的應變計，以消除溫度變化對測量結果的影響，提高數據穩(wěn)定性。安裝位置與方向確定應變計的最佳安裝位置和方向，以獲得最佳的測試效果。通常建議安裝在結構的關鍵部位，并遵循應力或應變梯度最大的方向進行布置。數據讀取與處理技巧01020304正確連接測量電