什么是应变仪：工作及其应用

1938年，由Edward E. Simmons和Arthur C.Ruge发明了一种应变计。本发明导致在各种结构上测量大量菌株。一个应变仪是一个传感器类型用于各种应用来测量物体的应变。It is an essential geotechnical tool that determines strain in a range of structures such as tunnels, underground cavities, buildings, bridges, concretes, masonry dams, embedment in soil/concrete, etc. Here’s everything that a reader can know about the Strain gauge including working principle, characteristics, and applications.

什么是应变仪？

定义：应变仪是岩土工程领域中用于测量各种结构应变的必要装置之一。通过施加外力，将存在应变计的电阻变化。

压力表的基本结构具有绝缘的柔性背衬，以支撑金属箔结构。该金属线圈胶合到称为载体的薄背衬，并且使用合适的粘合剂将整个设置固定到物体上。由于物体由于力，压力，重量，张力等而变形而变形电阻铝箔改变。一种惠斯通桥测量电阻率的变化，其通过称为仪表因子的量与应变相关。

使用惠斯通桥的概念测量量规的电阻的小变化。下图说明了一般惠斯通桥，具有四个电阻臂和激励电压V_前任。

惠斯通桥有两个平行分压器电路。R1和R2形成一个分压器电路，R3和R4形成第二分压器电路。输出电压Vo由：

VO = [R3 /（R3 + R4）-R2 /（R1 + 2）] * v_前任

如果R1 / R2 = R4 / R3，则输出电压为零，并且据说桥梁是平衡桥。

电阻的小变化导致非零输出电压。如果“R4”被应变计代替，则应变计的电阻的任何变化都会不平衡桥梁并产生非零电压。

测量仪表系数

仪表因子GF被给出

gf =（Δr/rg）/∈

在哪里，

'ΔR'是由于应变引起的电阻变化

'rg'是未变形仪表的阻力

'ε'是应变

普通金属箔的规格系数左右2.惠斯通桥的输出传感器电压SV由，

sv = ev（gf.∈）/ 4

EV是桥梁励磁电压

应变仪工作

应变仪的功能完全取决于物体/导体的电阻率。当物体在其弹性的极限内伸展并且不会永久破裂或扣，它变得更薄并且更长，导致电阻高。如果对象被压缩并且不会变形，但扩大和缩短，导致电阻降低。测量仪表的电阻后获得的值有助于理解应力诱导的量。

励磁电压施加在规格网络的输入端子，而输出在输出端子读取。通常，这些与负载连接，并且可能保持稳定，有时几十年。用于仪表的胶水取决于测量系统的持续时间 - 氰基丙烯酸酯胶适用于短期测量和长期测量的环氧胶水。

应变仪工作原理

如我们所知，电阻直接取决于导体的长度和横截面积r = l / a

在哪里，

'r'=电阻

'l'=长度

'a'=横截面积

显然，导体的长度随着导体的尺寸和形状的变化而改变，最终改变横截面积和电阻。

任何正常规格都有一个导电条带，长而薄，以平行线的锯齿形方式放置。这种曲折对齐的目的是在平行线之间具有微观精度之间的少量应力来制定少量的应力。压力被定义为物体的抗力。

菌株仪式玫瑰花属

在玫瑰花状结构中仔细定位的两个或更多个仪表以测量在表面上评估精确应变的组分的数量称为应变仪玫瑰花圈。该图示如下图所示。

应变仪负荷电池

这些称重传感器最常见于工业应用中。它是高度精确和经济的。基本上，称重传感器由金属体组成，金属体上附着应变仪。对于金属体是坚固且较少的弹性，合金钢，铝或不锈钢设计。

当在负载单元上施加外力时，负载电池略微变形，如果没有过载，则返回其原始形状。

如果称重传感器变形，则仪表的形状变化，导致仪表的电阻变化，这反过来测量电压。

存在常见类型的应变仪负载电池，包括弯曲梁，煎饼，单点剪切束负载电池，双端剪切梁，钢丝绳夹等。

应变仪的特征

应变仪的重要特征是：

• 这些都适用于具有一定的预防措施的更长期间
• 它们提供了具有温度和其他因素的变化的精确值
• 这些易于制造，因为简单的组件
• 它们易于维护，并且持久的锻造
• 这完全封装，以防止处理和安装等损坏

应变仪的应用

卓越的特征使得可以在岩土工程领域中使用这些仪表，以不断地监测大坝，隧道等的结构，并避免进取进入事故。应变仪的一些应用包括 -

• 铁路监测
• 电缆桥梁
• 航天
• 核电厂

常见问题解答

1）。应变仪的敏感性是什么？

流量应应力与应变率不同。而且，应变速率依赖于物体或工作材料的晶粒尺寸。它定义为流量应力的变化与应变变化的比率。

2）。什么是菌株的单位？

该菌株是无量纲量。然而，应变速率是时间的往复运动，并且Si单元是往复秒（S-1）。

3）。如何选择一个应变仪？

这是根据应用程序类型和其他相关元素的类型来选择的。如 -

• 基于规格长度和阻力
• 基于劳动力节省成本
• 基于材料和测量环境

4）。为什么惠斯通桥用于应变仪？

惠斯通桥能够以毫伏测量输出电压。对于粘合的应变仪，当它连接到测量电阻微小变化的电路（惠斯通桥）时，可以测量电阻的变化。由于惠斯通桥上的输出电压变为非零，电路失去了其平衡并有助于确定物体上的应变。

5）。你如何安装应变仪？

以下是安装应变仪的步骤

因此，An.菌株仪表的广泛描述本文提供了工作，仪表因子，特征和应用的原则。除此之外，数字图像相关性（DIC）是现在采用的技术来测量应变。它在许多行业中使用，因为准确性和更换了传统类型的传感器，如加速度计，串盆，LVDT等等。这是一个问题的问题，什么是应变仪的主要功能？