實驗力學(xué)實驗講義(08.9)

實驗一 電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)

一、實驗?zāi)康?/p>

初步掌握常溫電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)。

初步掌握應(yīng)變片接線、防潮和檢查等工序。

二、實驗設(shè)備和器材

常溫箔式電阻應(yīng)變片(六片)；

等強度梁試樣；

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

電烙鐵；

測量導(dǎo)線、絕緣膠等；

502粘結(jié)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(yīng)變片

1.1 檢查應(yīng)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(nèi)的6片應(yīng)變片供粘貼用。注意不要用手直接觸摸應(yīng)變片基底。

試樣測點表面準(zhǔn)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(yīng)變片的定位線；

2.4 用浸有丙酮的棉球?qū)⒋N位置及其附近擦洗干凈直至棉球潔白為止。注意經(jīng)最后擦洗的表面勿用手指或其它不干凈的工具接觸。

3．應(yīng)變片的粘貼

3.1 一手拿住應(yīng)變片引出線，一手拿502粘結(jié)劑瓶，在應(yīng)變片基底底面上均勻涂抹一薄層粘結(jié)劑后，立即將應(yīng)變片底面向下平放在試件貼片處，并使應(yīng)變片基準(zhǔn)對準(zhǔn)定位線。將一小片聚四氟乙烯薄膜蓋在應(yīng)變片上，用大拇指柔和滾壓擠出多余粘結(jié)劑保證無氣泡，然后手指保持不動約1分鐘使應(yīng)變片和試件完全粘合后再放開，由應(yīng)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(yīng)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(jié)劑不要用的過多或過少，過多使膠層太厚影響應(yīng)變片性能，過少則粘結(jié)不牢不能準(zhǔn)確傳遞應(yīng)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(yīng)變片的等強度梁試樣上粘貼絕緣膠帶，保證應(yīng)變片引線與試樣絕緣，再用萬用表檢查應(yīng)變片是否通路。

4．固定及焊接引線

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

4.2 將應(yīng)變片引出線輕輕的纏繞在去皮的細導(dǎo)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(yīng)變片引出線與測量導(dǎo)線錫焊。焊點要光滑豐滿，防止虛焊。注意焊接要準(zhǔn)確迅速，時間過長會產(chǎn)生氧化物降低焊點質(zhì)量，而且有可能溫度過高損壞應(yīng)變片。

5．檢查

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

5.2 應(yīng)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(yīng)變片(一根導(dǎo)線)與試件之間的絕緣電阻，應(yīng)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(yīng)變片區(qū)域表面作防潮層；

6.2 再用萬用表檢查應(yīng)變片的通路，用兆歐表檢查應(yīng)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(yīng)變片在電橋中的接法

一、實驗?zāi)康?/p>

了解用電阻應(yīng)變片測量應(yīng)變的原理

熟悉測量電橋的應(yīng)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(shè)備

靜態(tài)電阻應(yīng)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(yīng)變片，溫度補償塊粘貼兩片應(yīng)變片。

(等強度梁概念參看《材料力學(xué)》彎曲應(yīng)力一章)

四、實驗要求

1．根據(jù)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(zhì)量為0.5kg)；

2．根據(jù)應(yīng)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(yīng)力，并與理論值相比較。

五、實驗報告要求

自行設(shè)計表格，記錄實驗數(shù)據(jù)；

將實驗測量值和理論計算值相比較，分析實驗誤差。

討論應(yīng)變片各種接橋方法，比較其優(yōu)缺點。

六、預(yù)習(xí)報告要求

1．給出電橋接線原理圖以及應(yīng)變片與靜態(tài)電阻應(yīng)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(yīng)變儀使用說明

由于本實驗室的DH3818靜態(tài)電阻應(yīng)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(yīng)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(shù)碼管。

D．應(yīng)變量及設(shè)置修正系數(shù)的顯示數(shù)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(jié)

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