应变计粘贴工艺

北交《检测技术》在线作业一一、多选题（共10 道试题，共40 分。

）1. 通常用应变式传感器测量()。

. 温度. 速度. 加速度. 压力正确答案：2. 一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个()组合而成的。

. 零阶系统. 一阶系统. 低阶系统. 二阶系统正确答案：3. 光电式传感器的可应用于()的检测。

. 零件线度. 表面粗糙度. 速度. 加速度正确答案：4. 霍尔式传感器可用来测量()。

. 电流. 磁场. 位移. 压力正确答案：5. 测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、()等。

. 分辨力. 稳定性. 温度稳定性. 各种抗干扰稳定性正确答案：6. 下面的哪些传感器属于内光电传感器()。

. 光电管. 光电池. 光敏电阻. 光电二/三极管正确答案：7. 温度传感器从使用上分大致可以分为()。

. 接触型. 非接触型. 数字式. 模拟式正确答案：8. 集成温度传感器优点是()。

. 结构简单. 线性关系. 精度高. 使用方便正确答案：9. 压电谐振式传感器有()。

. 光敏感型. 应变敏感型. 热敏感型. 声敏感型正确答案：10. 光纤按传播模式分类可以分为()。

. 普通光纤. 单模光纤. 多模光纤. 渐变折射率光纤正确答案：北交《检测技术》在线作业一二、单选题（共10 道试题，共30 分。

）1. 仪表的精度等级是用仪表的()来表示的。

. 相对误差. 绝对误差. 引用误差正确答案：2. 半导体应变片的工作原理是基于()。

. 压阻效应. 热电效应. 压电效应. 压磁效应正确答案：3. 应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的之间的()电阻值。

. 覆盖片与被测试件. 引线与被测试件. 基片与被测试件. 敏感栅与被测试件正确答案：4. 汽车衡所用的测力弹性敏感元件是()。

. 悬臂梁. 弹簧管. 实心轴. 圆环正确答案：5. 在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是()。

. 补偿热电偶冷端热电势的损失. 起冷端温度补偿作用. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方. 提高灵敏度正确答案：6. 在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中()。

应变计粘贴、连接、防护方法简述在电阻得各种安装方法中,粘贴法应用最多。

应变计粘贴质量得好坏,就是决定应变测试成功与否得关键因素之一,因此，粘贴时必须严格按照粘贴得工艺流程进行操作。

一、应变计粘贴与防护得工艺流程:(1)应变计选择→（２)胶粘剂选择→(3）构件打磨→(4)表面清洗→（5)画线定位→(６)应变计清洗→(7)涂敷底胶→(8)应变计粘贴→(9)加热固化→(10)贴片质量检查→(11)引线连接→(12）质量检查→(1３）常温及温度性能补偿→(14)质量检查→(15)性能测试→(1６）防护处理。

二、应变计粘贴工艺方法使用不同粘结剂粘贴应变计得工艺就是有差异得,这里我们只对其中得一些共同性得内容加以介绍。

(1)应变计得准备应变计得准备就是指应变计得选择、应变计检查与应变计表面处理。

应变计得选择我们在前面已经做了专门介绍,这里仅介绍其它两方面得内容。

ａ、应变计检查：包括外观检查与阻值检查外观检查主要瞧基底与盖层有否破损,敏感栅有否锈斑,引线有无折断得危险,敏感栅排列就是否整齐,有无短路、缺口、断栅、划伤与变形,基底就是否有气泡、皱折、坑点存在。

测量电阻应该精确到0、1Ω。

b、应变计表面处理应变计在使用前，要用脱脂棉浸无水乙醇擦洗,注意两面都要清洗,对没有盖层得应变计,要顺着敏感栅得方向轻轻擦洗,洗净后用红外线灯或其它烘干装置烘干备用。

(２)粘贴表面得处理为了使应变计粘贴牢固,需要对粘贴表面进行机械、化学处理、处理范围约为应变计面积得3-5倍。

首先除去油污、锈斑、氧化膜、镀层、涂料等,根据试件材料选用粒度为２２０－400#得砂纸进行打磨,并打出与贴片方向呈45°角得交叉条纹，然后用浸有丁酮或丙酮得脱脂棉球清洗打磨部位,并用无水乙醇清洗至棉球上不见任何污渍为止。

注意,擦洗时要沿单一方向进行，不要来回交替擦拭。

清洗干净得表面要避免再次污染(如用嘴吹气)及手触摸,待溶剂挥发表面完全干燥后立刻贴片。

应变片的粘贴方法及步骤应变片的粘贴是传感器制作的重要环节，应变片的粘贴质量直接影响数据测量的准确性。

为制作符合产品质量要求的传感器，规定应变片粘贴的方法和步骤如下：应变片粘贴的工序主要包括：试件的表面处理，应变片的粘贴、干燥，导线的焊接和固定，应变片的防潮处理和质量检验。

1应变片粘贴前的准备工作。

1.1应保证所粘贴的平面光滑、无划伤，面积应大于应变片的面积。

1.2应变片应平整、无折痕，不能用手和不干净的物体接触应变片的底面。

1.3粘贴所使用物品有：试件、电阻应变片、数字万用表、台钳、镊子、专用夹具、热风机、烙铁、焊锡丝、棉签、应变计粘贴剂、丙酮、无水酒精、704硅胶。

1.4将台钳固定到桌子上，把试件用台钳加紧。

2粘贴步骤2.1试件的表面处理用沾有无水酒精和丙酮的棉签反复擦拭贴片部位，直至棉签不再变黑为止，确保贴片部位清洁。

2.2应变片的粘贴在贴片部位和应变片的底面上均匀的涂上薄薄一层应变计粘贴剂。

待粘贴剂变稠后，用镊子轻轻夹住应变片的两边，贴在在试件的贴片部位。

在应变片上覆盖一层聚氯乙烯薄膜，用手指顺着应变片的长度方向用力挤压，挤出应变片下面的气泡和多余的胶水。

用手指压紧，直到应变片与试件紧密粘合为止。

松开手指，使用专用夹具将应变片和试件夹紧。

注意按住时不要使应变片移动，轻轻掀开薄膜检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象，否则需重贴。

注意粘贴剂不要用得过多或过少，过多则胶层太厚影响应变片性能，过少则粘结不牢不能准确传递应变。

2.3应变片的干燥应变片粘贴好后应有足够的粘结强度以保证与试件共同变形。

此外，应变计和试件间应有一定的绝缘度，以保证应变读数的稳定。

因此，在贴好片后就需要进行干燥处理，用热风机进行加热干燥，烘烤4个小时，烘烤时应适当控制距离和温度，防止温度过高烧坏应变片。

2.4导线的焊接和固定将引出线焊接在应变片的接线端。

在应变片引出线下，贴上胶带纸，以免应变计引出线与被测试件接触造成短路。

焊接时注意防止假焊，焊完后用万用表在导线另一端检查是否接通。

美国Vishay公司的讲座笔记，使用的是带导线的应变计，供参考：一、应变计的选择1、1/4桥λε，仪器调零困难。

同时也受温度的影响，用手握住导线的变化就能有100εμ2根线的1/4桥：长的引线会引入电阻导致电桥不平衡，6m长的导线导致电桥不平衡量为29000 以上。

λ，仪器调零容易。

也不受导线温度的影响。

εμ3根线的1/4桥：6m长的导线导致电桥不平衡量为4002、应变计的长度选择：要基于应力的分布。

λ应变测量的是局部区域的平均，而非某点的微应变。

当应力是线性分布，应变计的长度无影响。

λ应力集中时，最好用非常小的应变计贴在应力集中处，应变计应比应力集中点稍大一点。

λ各向异性材料（如混凝土、碳纤维复合材料等），用长应变计在较大区域得到平均值。

3、应变片样式λ单向应变计：需要知道主应力方向；T型应变计：也需要知道主应力方向；λ三片应变花：不知道主应力方向时，可随意贴，通过计算可得出最大最小主应力和方向。

λ剪切式应变计：用于剪切和扭转。

λ4、应变计电阻选择常用的有120Ω、350Ω和1000Ω。

电阻120Ω350Ω优点应变计尺寸小电流低，发热功率低成本稍低可大电压激励，信号噪声小疲劳寿命更佳导线的电阻影响更小电池供电更长5、激励电压适当提高激励电压可提高测量的信噪比。

但激励电压太高时，流过应变计的电流会发热，导致应变计电阻变化而产生热输出。

以下情况可使用高的激励电压：大应变片，散热好；λ大阻值应变片（小电流，发热功率小）λλ容易散热的材料（如铝材料，可用10V的激励电压）二、应变计的安装过程以下的安装过程是在研讨会上进行演示，并实际动手照此程序进行操作。

它是以VMM公司的产品为基础的，具有一定的参考意义。

1、去污剂CSM-2喷到纱布上，擦测试零件，去除油污。

2、用320GRIT的砂纸，在粘贴面来回打磨12次。

白纸垫在零件下面。

3、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂，再用320GRIT的砂纸，在测量面来回打磨12次。

实验力学
实验报告书
实验项目名称: 电阻应变计的粘贴及防护实际操作学年：学期：
入学班级：
专业班级：
学号：
姓名：
联系电话：
指导老师：
电阻应变计的粘贴及防护实际操作（4H）一、实验目的
二、实验使用的设备及器材
三、简述贴片、接线、检查等工艺过程的主要步骤
四、应变实测
（1）试样的材料、尺寸及贴电阻片的位置
(2)实验数据记录及实验结果
（以载荷增量为100N为准）
五、问题讨论
(1) 电阻应变片的粘贴过程中，需要注意哪些关键问题?
(2) 做好应变片防护的目的是什么?
(3) 影响实验误差的主要因素是什么?。

一、电阻应变片粘贴技术一、实验目的1.了解电阻应变片的结构、规格、用途等。

2.学会设计布片方案。

3.掌握选片、打磨、粘贴、接线、固定、防护等操作工艺和技术。

二、实验设备及器材1.YD－88便携式超级应变仪。

2.QJ23型电桥。

3.试件、应变片、砂布、镊子、丙酮、药棉、502胶水、玻璃纸等。

4.试件见图1-5。

三、实验原理应变片的构造很简单。

把一条很细具有高电阻率的金属丝，在制片机上排绕后，用胶水粘在两片薄纸之间，再焊上较粗的引出线，就成了早期常用的丝绕式应变片。

应变片一般由敏感栅（即金属丝）、粘结剂、基底、引线及覆盖层五部分组成。

如将应变片固定在被测构件表面上，金属丝随构件一起变形，其电阻值也随之发生变化，而且，这电阻变化与构件应变有确定的线性关系。

应变片已有多种类型，若按敏感栅所用材料来分，有丝绕式应变片、箔式应变片和半导体应变片。

前两种的敏感栅是以金属丝或箔制成，可统称为金属式应变片，工作原理是基于金属丝的电阻应变效应；半导体应变片则是一类较新品种，具有一些独特的优点。

无论何类应变片，其构成不外基底、敏感栅和引线三大部分。

引线是从敏感栅到测量导线之间的过渡部分，用以将敏感栅接入测量电路。

基底用来保持敏感栅及其与引线接头部的几何形状，在应变片安装以后，由它将构件变形传递给敏感栅，并在金属构件与敏感栅之间起绝缘作用。

目前常见的电阻片有以下几种：（1）丝绕式用电阻丝盘绕电阻片称为丝绕式电阻片（见图1-1和图1-2a），目前广泛使用的有半圆弯头平绕式，这种电阻片多用纸底和纸盖，价格低廉，适于实验室广泛使用，缺点是精度较差，横肉向效应系数较大。

（2）短接式这种电阻片的制作比较容易，在一排拉直的电阻丝之间，在预定的标距上用较粗的导线相间地造成短路，这种电阻片有用纸底的，也有用胶底的（见图1-2b）。

短路接式电阻片的优点是几何形状比容易于保证，而且横向效应系数近于零。

图1-2（3）箔式电阻片它是在合金箔（康铜箔或镍铬箔）的一面涂胶形成胶底，然后在箔面上用照相腐蚀成形法制成的(见图1-2c)，所以几何形状和尺寸非常精密，而且由于电阻丝部分是平而薄的矩形截面，所以粘贴牢固，丝的散热性能好，横向效应系数也较低，和丝绕式应变片相比，箔式片有下列优点：a.随着光刻技术的发展，箔式片能保证尺寸准确、线条均匀，故灵敏系数分散性小。

1.在结构分析工作中，可使用哪些方法和手段来解决问题。

P1答：一方面可以应用传统和现代的设计理论、现代的计算技术和计算方法；另一方面也可以应用试验和检测的手段，通过结构试验、实验应力分析的方法来解决问题。

2.建筑结构试验的任务是什么？P2答：就是在结构物或试验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数，从强度、刚度、抗裂性以及结构的破坏形态等各个方面来判断结构的实际工作性能，估计结构的承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构的计算理论。

3.生产性结构试验一般常用于解决哪些问题？P2答：1、综合鉴定重要工程和建筑物的设计和施工质量；2、鉴定预制构件的产品质量；3、已建结构可靠性检验，推断和估计结构的剩余寿命；4、工程改建或加固，通过试验判断具体结构的实际承载能力；5、处理受灾结构和工程质量事故，通过试验鉴定提供技术依据。

4.简述科研性试验的目的。

P3答：目的是验证结构设计计算的各种假定；通过制定各种设计规范，发展新的设计理论，改进设计计算方法；为发展和推广新结构、新材料及新工艺提供理论依据与实践经验。

5.什么是相似模型试验？P4答：按照相似理论进行模型设计、制作与试验。

用适当的比例尺和相似材料制成与原型几何相似的试验对象，在模型上施加相似力系，使模型受力后重演原型结构的实际工作状态，最后按相似条件由模型试验的结果推算实际结构的工作。

6.结构试验按试验对象的尺寸如何分类？P4答：1、原型试验；2、模型试验（相似模型试验、缩尺模型试验、足尺模型试验）简述静力试验的最大优点。

P5答：加载设备相对来说比较简单，荷载可以逐步施加，还可以停下来仔细观测结构变形的发展，获得最明确和清晰的破坏概念。

7.结构动力试验主要分为哪几类？P5答：1、结构动力特性试验；2、结构动力反应试验；3、结构疲劳试验。

8.结构试验按试验荷载的性质不同可以分为几类？答：1、结构静力试验；2、结构动力试验；3、结构抗震试验。