應(yīng)變測(cè)量基礎(chǔ) | 什么是應(yīng)變?

什么是應(yīng)變?

應(yīng)變是用來描述材料變形的物理量。某種材料的組件或?qū)ο罂赡鼙焕L或壓縮而產(chǎn)生應(yīng)變,其是由于以下因素產(chǎn)生的

  • 施加外力產(chǎn)生的影響(機(jī)械應(yīng)變)
  • 熱脹冷縮 (熱應(yīng)變)
  • 部件、鍛造或焊接等非均勻冷卻產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力(殘余應(yīng)變)

為何要測(cè)量應(yīng)變? 

常來說,應(yīng)變用于測(cè)定材料的應(yīng)力特性——通過實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析。 計(jì)算是采用胡克定律來完成的。 其最簡單的形式, 應(yīng)力σ [N/mm2] 為應(yīng)變?chǔ)?[m/m]和材料的楊氏模量E [N/mm2] 的乘積。
σ = ε?E

如何測(cè)量應(yīng)變?

要了解應(yīng)變是如何測(cè)量的,首先必須了解應(yīng)變對(duì)材料的影響。 在沒有應(yīng)變的情況下,試樣的長度為 lo。 如果應(yīng)變 ε 被施加到試樣上, 其長度變化量為 Δl 關(guān)系如下:
應(yīng)變測(cè)量基礎(chǔ) | 什么是應(yīng)變?的圖1

應(yīng)變表示的是材料相對(duì)于其初始長度的變化。由于變化量通常很小,通常采用微應(yīng)變 (μm/m = 10-6 m/m = ppm) 。

有多種不同類型的傳感器和設(shè)備可以用來測(cè)量應(yīng)變。應(yīng)變片是最常用的設(shè)備。HBM提供電阻應(yīng)變片和光纖應(yīng)變傳感器可供選擇。

應(yīng)變測(cè)量技術(shù):電阻還是光纖?

了解有關(guān)電阻或光纖應(yīng)變測(cè)量的知識(shí),包括理論基礎(chǔ)、安裝過程、避免故障,并包括如何選擇正確的應(yīng)變片。如下兩種傳感器既可單獨(dú)使用,也可組合使用。

1)采用 電阻應(yīng)變片 進(jìn)行測(cè)量

應(yīng)變測(cè)量基礎(chǔ) | 什么是應(yīng)變?的圖2

  • 應(yīng) 變測(cè) 量最普遍使用的是電阻應(yīng)變片。 也稱為 傳統(tǒng)應(yīng)變片或箔式應(yīng)變片。
  • 應(yīng)變片通常用于實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析(ESA),耐久性測(cè)試和傳感器制造。  
  • HBM傳統(tǒng)應(yīng)變片應(yīng)用非常廣泛,有超過2000種型號(hào)的直片和應(yīng)變花可供選擇。

2)采用 光纖應(yīng)變傳感器 進(jìn)行測(cè)量

應(yīng)變測(cè)量基礎(chǔ) | 什么是應(yīng)變?的圖3

  • HBM FiberSensing光纖傳感器能為多種高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用提供解決方案。 光纖傳感器基于布拉格光柵測(cè)量技術(shù)。
  • 光纖傳感器通常用于需要遠(yuǎn)距離傳輸?shù)?/span>結(jié)構(gòu)監(jiān)控應(yīng)用以及高應(yīng)變、高疲勞的材料測(cè)試中。
  • 復(fù)雜傳感網(wǎng)絡(luò)中,單根光纖可以集成各個(gè)傳感器。 HBM光纖應(yīng)變傳感器可以采用點(diǎn)焊,黏貼等方式安裝到不同的材料、結(jié)構(gòu)和組件中。



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