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1、 1 电阻应变片的粘贴及防潮技术电阻应变片的粘贴及防潮技术 一、一、 仪表和器材：仪表和器材： 1. 模拟试件（小钢板） ； 2. 常温用电阻应变片； 3. 数字万用表； 4. 兆欧表； 5. 粘合剂：T- 1 型 502 胶，CH31 双管胶（环氧树脂）或硅橡胶； 6. 丙酮浸泡的棉球； 7. 镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、 焊锡膏等小工具； 8. 接线柱、短引线。 二、二、 用电阻应变片测量应变的基本原理：用电阻应变片测量应变的基本原理： 用电阻应变片测量应变时， 要将应变片粘贴到试件上， 当试件发生变形， 应变片就会跟随一起变形，这时应变片中的电阻丝就会因
2、其机械变形而导致 电阻丝的电阻发生变化，电阻的变化也就反应了结构的变形情况，这就是用 电阻应变片测量应变的基本原理。 三、三、 用电阻应变片测量应变的基本原则：用电阻应变片测量应变的基本原则： 从电阻应变片测量应变的基本原理中可以看出，首先要保证应变片与被 测物体共同产生变形，其次，要保证电阻应变片本身的电阻值的稳定，才能 得到准确的应变测量结果，这是应变片粘贴的基本原则。因此应变片本身的 质量和粘贴质量的好坏对测量结果影响很大，应变片必须牢固地粘贴在试件 的被测测点上，因此对粘贴的技术要求十分严格。为保证粘贴质量和测量正 确，要求如下： 1. 认真检查、分选电阻应变片，保证应变片的质量； 2
3、. 测点基底平整、清洁、干燥，使应变片能够牢固地粘贴到试件上，不 脱落，不翘曲，不含气泡； 3. 粘结剂的电绝缘性好、化学性质稳定，工艺性能良好，并且蠕变小， 粘贴强度高，温、湿度影响小，确保粘贴质量，并使应变片与试件绝缘，且 不发生蠕变，保证电阻应变片电阻值的稳定； 4. 粘贴的方向和位置必须准确无误， 因为试件上不同位置、 不同方向的 2 应变是不同的，应变片必须粘贴到要测试的应变测点上，也必须是要测试的 应变方向。 5. 做好防潮工作， 使应变片在使用过程中不受潮， 以保证应变片电阻值 的稳定； 四、四、 方法及步骤：方法及步骤： 1. 电阻应变片的选择： 在应变片灵敏数 K 相同的一批
4、应变片中，剔除电阻丝栅有形状缺陷，片 内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。用数字万用表的电阻档测量应变片 的电阻值 R，将电阻值在 1202范围内的应变片选出待用，记录该片的阻 值和灵敏系数(应变片灵敏系数由厂家标定，本实验默认为 2.00)。 2. 试件表面的处理： 用锉刀和粗砂纸等工具将试件在钢板上的贴片位置的油污、 漆层、 锈迹、 电镀层除去，再用细砂纸打磨成 45交叉纹，之后用镊子镊起丙酮棉球将贴 片处擦洗干净，至棉球洁白为止。见图 1- 1。 3. 测点定位： 应变片粘贴的位置及方向对应变测量的影响非常大，应变片必须准确地 粘贴在结构或试件的应变测点上，而且粘贴方向必须是要测量的应变
5、方向。 本实验中假设要测定试件的中心点的轴向应变，为达到上述要求，对于钢构 件，要在试件上用钢板尺和划针画一个十字线(一根长，一根短)，十字线的 交叉点对准测点位置，较长的一根线要与应变测量方向一致。见图 1- 2。 图 1- 1 钢试件应变片粘贴处表面处理示意图 打磨区 试件(小钢板) 图 1- 2 钢试件应变片定位示意图 试件(小钢板) 应变测量方向 应变测量中心点 3 4. 应变片粘贴： (1) 应变片的粘贴：注意分清应变片的正、反面(有引出线引出的一面为 正面)，用左手捏住应变片的引线，右手上胶，在应变片的粘贴面(反面)上匀 而薄地涂上一层粘结剂(502 瞬间粘结剂)。待一分钟后，当胶
6、水发粘时，校 正方向(应变片的定位线与十字线交叉线对准， 其电阻栅的丝绕方向与十字线 中较长线的方向一致，即保证电阻栅的中心与十字交叉点对准，再垫上塑料 薄膜，用手沿一个方向滚压 12 分钟即可。见图 1- 3。 粘贴要点：分清正反面，胶水不要涂得太多而影响粘贴效果，方向和位 置必须准确。 粘贴要点：分清正反面，胶水不要涂得太多而影响粘贴效果，方向和位 置必须准确。 (2) 应变片粘贴完毕后的检查：应变片贴好后，先检查有无气泡、翘曲、 脱胶等现象，再用数字万用表的电阻档检查应变片有无短路、断路和阻值发 生突变(因应变片粘贴不平整导致)的现象，如发生上述现象，就会影响测量 的准确性，这时要重贴。
7、 5. 导线固定： 由于应变片的引出线很细，特别是引出线与应变片电阻丝的连接强度很 低，极易被拉断，因此需要进行过渡。导线是将应变片的感受信息传递给测 试仪器的过渡线， 其一端与应变片的引出线相连， 另一端与测试仪器(通常为 应变仪)相连接。 (1) 接线柱的粘贴： 接线柱的作用是将应变片的引线与接入应变仪的导线连接上。用镊子将 接线柱按在要粘贴的位置，然后滴一滴胶水在接线柱边缘，待一分钟后，接 线柱就会粘贴在试件上。见图 1- 4。(注意：接线柱不要离应变片太远，否则 会使应变片的引出线与试件接触而导致应变片与试件短路。若接线柱与应变 图 1- 3 钢试件应变片粘贴示意图 应变片(胶基) 定
8、位线 4 片相隔较远时，则要在引线的下面粘贴一层绝缘透明胶带，防止引出线与试 件接触。) (2) 焊接： 用电烙铁将应变片的引出线和导线一起焊接在接线柱上。 焊接要点：连接点必须用焊锡焊接，以保证测试线路导电性能的质量要 求，焊点大小应均匀，不能过大，不能有虚焊。 技巧一：接线柱挂锡。电烙铁热了之后，先挂少许松香，再挂少许焊锡， 然后将电烙铁在接线柱上放置 23 秒钟左右拿开即可。通常要求接线柱上基 本挂满焊锡，如果接线柱上未能挂上焊锡或挂的焊锡较少，可再重复一次。 见图 1- 5。(注意：焊锡也不可太多，若焊锡太多流到试件上，则会引起应变 片与试件发生短路现象。) 技巧二：导线挂锡。电烙铁热
9、了之后，先挂少许松香，再挂少许焊锡， 然后将电烙铁与导线的裸露线芯的四周都接触上，整个导线挂锡就完成了。 (注意：导线挂锡一端的裸露线芯不能过长，以 31mm 为宜。) 技巧三：引出线及导线的焊接。先用导线挂锡的一端将应变片的引出线 压在接线柱上，再把电烙铁放到接线柱上，当焊锡熔化之后立即将电烙铁移 走，拿导线的手此时不能移动，35 秒之后，焊锡重新凝固，整个的焊接就 完成了。(注意：引出线不要拉得太紧，以免试件受到拉力作用后，接线柱与 应变片之间距离增加，使引出线先被拉断，造成断路；也不能过松，以避免 两引出线互碰或引出线与试件接触造成短路。焊接完成后将引出线的多余部 分剪掉。) 图 1-
10、4 接线柱粘贴示意图 接线柱 透明胶带 (a) 接线柱距应变片较近 (b) 接线柱距应变片较远 接线柱 点胶水处 5 6. 绝缘度检查： 应变片与试件之间必须是绝缘的，否则，实际电阻就会是应变片的电阻 与试件电阻的并联， 从而导致测试的不准确。 检查绝缘度就是用兆欧表(测量 大电阻的专用仪器)检查应变片与试件之间的绝缘电阻，绝缘电阻在 50M 以上为合格， 低于 50M则用红外线灯烤至合格， 若再达不到要求， 则重贴。 兆欧表的使用方法：兆欧表的 E 端接试件，L 端接应变片的引线，由慢 至快地摇动仪表的手柄，指针偏转至某一位置基本不动时，读数即为绝缘电 阻值。见图 1- 6。 7. 制作防潮层： 应变片在潮湿环境或混凝土中必须具有足够的绝缘度，一旦应变片受 潮，其阻值就会不稳定，从而导致无法准确地测量应变，因此，在应变片贴 好后，必须制作防潮层。防潮层可以用环氧树脂一份 CH31A 与一份 CH31B 混合而成，然后将配置好的防潮剂涂在应变片上(包括引线的裸露部分)，也 可以用硅橡胶涂在应变片上(防潮要求不高时采用)，再用万用表和兆欧表检 查一遍。防潮剂一般需固化 24 小时。 。 图 1- 6 绝缘度测量方法示意图 M L E 0 手柄 兆欧表
