實驗力學實驗講義(08.9)

實驗一 電阻應變片的粘貼技術

一、實驗目的

初步掌握常溫電阻應變片的粘貼技術。

初步掌握應變片接線、防潮和檢查等工序。

二、實驗設備和器材

常溫箔式電阻應變片(六片)；

等強度梁試樣；

四位直流電橋(用于選擇電阻應變片)、兆歐表(用于檢查應變片粘貼后的絕緣電阻)、萬用表；

電烙鐵；

測量導線、絕緣膠等；

502粘結劑，硅橡膠密封劑(703或704)；

丙酮、脫脂棉等清洗物品。

三、實驗方法和步驟

檢查分選應變片

1.1 檢查應變片的外觀，剔除那些敏感柵形狀有缺陷或銹蝕者；

用四位直流電橋測量各片的電阻值，選擇電阻值相差在0.4歐姆以內的6片應變片供粘貼用。注意不要用手直接觸摸應變片基底。

試樣測點表面準備

2.1 對試樣貼片處(見圖)的漆層可用刮刀刮掉；

2.2 將試樣貼片處用細砂紙打磨至見金屬底色(發(fā)亮)，并打磨成與軸向呈45°交叉紋；

2.3 用直尺、鉛筆畫出粘貼應變片的定位線；

2.4 用浸有丙酮的棉球將待貼位置及其附近擦洗干凈直至棉球潔白為止。注意經最后擦洗的表面勿用手指或其它不干凈的工具接觸。

3．應變片的粘貼

3.1 一手拿住應變片引出線，一手拿502粘結劑瓶，在應變片基底底面上均勻涂抹一薄層粘結劑后，立即將應變片底面向下平放在試件貼片處，并使應變片基準對準定位線。將一小片聚四氟乙烯薄膜蓋在應變片上，用大拇指柔和滾壓擠出多余粘結劑保證無氣泡，然后手指保持不動約1分鐘使應變片和試件完全粘合后再放開，由應變片無引線的一端開始向有引線的一端揭掉薄膜，用力方向盡量與粘貼表面平行，以防將應變片帶起；

3.2 檢查有無氣泡、翹曲、脫膠等現(xiàn)象，否則需重貼。注意粘結劑不要用的過多或過少，過多使膠層太厚影響應變片性能，過少則粘結不牢不能準確傳遞應變。此外注意不要被502膠粘住手指，如粘上可用棉花蘸上丙酮泡洗掉。

將引出線與試件輕輕脫開，在引線下方并靠近應變片的等強度梁試樣上粘貼絕緣膠帶，保證應變片引線與試樣絕緣，再用萬用表檢查應變片是否通路。

4．固定及焊接引線

4.1 將測量細導線用膠布固定在試件上，使導線一端與應變片引出線靠近，并事先將導線塑料皮去掉約3mm和涂上焊錫；

4.2 將應變片引出線輕輕的纏繞在去皮的細導線上，注意不要太用力，以免扯斷引出線；

4.3 然后用電烙鐵將應變片引出線與測量導線錫焊。焊點要光滑豐滿，防止虛焊。注意焊接要準確迅速，時間過長會產生氧化物降低焊點質量，而且有可能溫度過高損壞應變片。

5．檢查

5.1 用萬用表檢查應變片是否通路，同時觀察阻值變化，應在120Ω左右。粘結層不能有氣泡，應變片邊緣不應有翹起而未粘住的地方；

5.2 應變片敏感柵與試件間的電阻稱為絕緣電阻，用兆歐表檢查各應變片(一根導線)與試件之間的絕緣電阻，應大于100兆歐。

6．防護處理

6.1 用硅橡膠密封劑(703或704)涂在應變片區(qū)域表面作防潮層；

6.2 再用萬用表檢查應變片的通路，用兆歐表檢查應變片絕緣電阻。

四、實驗報告要求

1．貼片、接線、檢查等主要步驟。

2．畫布片和編號圖。

實驗二 電阻應變片在電橋中的接法

一、實驗目的

了解用電阻應變片測量應變的原理

熟悉測量電橋的應用，掌握單片、半橋、全橋測量橋路的接線方法。

二、實驗儀器和設備

靜態(tài)電阻應變儀

等強度梁實驗裝置

溫度補償塊

三、實驗原理

等強度梁實驗裝置如圖所示。材料為低碳鋼，彈性模量E=200GPa，在等強度梁的上、下表面沿軸向、橫向各粘貼兩片應變片，溫度補償塊粘貼兩片應變片。

(等強度梁概念參看《材料力學》彎曲應力一章)

四、實驗要求

1．根據試樣材料和尺寸(試樣材料屈服點σs=235MPa)，確定加載等級及最終載荷Fp。(注意：本實驗裝置共提供6個砝碼，每個砝碼質量為0.5kg)；

2．根據應變片粘貼位置擬定電橋接線原理圖，分別采用單片電橋聯(lián)接、半橋聯(lián)接、全橋聯(lián)接等接橋方式測定等強度梁試樣所受應力，并與理論值相比較。

五、實驗報告要求

自行設計表格，記錄實驗數據；

將實驗測量值和理論計算值相比較，分析實驗誤差。

討論應變片各種接橋方法，比較其優(yōu)缺點。

六、預習報告要求

1．給出電橋接線原理圖以及應變片與靜態(tài)電阻應變儀接線柱之間的連接示意圖；

2．寫出實驗步驟；

附Ⅰ：DH3818靜態(tài)電阻應變儀使用說明

由于本實驗室的DH3818靜態(tài)電阻應變儀有兩種規(guī)格，其操作方法略有不同，下面分別進行說明

一、DH3818-Ⅰ型

1．面板按鍵功能及操作方法

電阻應變儀的面板功能：(前面板如圖3，后面板如圖4)

A．手動控制指示。

B．自動控制指示。

C．通道號顯示數碼管。

D．應變量及設置修正系數的顯示數碼管。

E．通道號選擇鍵，按此鍵，則通道號遞減。

F．通道號選擇鍵，按此鍵，則通道號遞增。

G．平衡鍵，按此鍵，則平衡C所指示的通道號

總結

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