自动检测技术

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实验一应变片的粘贴工艺实验

一、实验目的：

熟悉掌握应变片的粘贴工艺及要求。

二、应变片的粘贴工艺及要求：

应变片的粘贴工艺及质量直接影响着测量的精度与成败，因此必须按照粘贴工艺规程粘贴应变片，一般步骤为：

1、应变片的检查

(1）外观检查

用放大镜(或投影仪)进行外观检查。凡是金属丝栅不紊乱、布置均匀。引线牢固，底基胶层均匀者可以认为合格。

(2)阻值分选

用精密电桥测量应变片的阻值，一般不超过应变片名义阻值的±0.5％时，认为其合格。但要根据实测电阻值分组包装使用。在同一组中，各片之间的实测电阻值偏差最好不超过±0.1Ω。当相差为±0.5Ω时上，电阻应变仪就不易平衡了。

2、粘贴表面的清理(即试件清理)

一般对贴片表面的要求为：

(1)完全去掉表面的氧化皮及污垢。通常采用手提电动砂轮，钢刷、

砂布等打磨。测点表面最好用0＃或1＃砂布打磨到▽6即可，也

不易太光滑。打磨表面为应变片基底面积的2～3倍

(2)用划针在测点表面轻画贴片位置的坐标线。

(3)用丙酮（或无水乙醇、甲苯）和脱脂棉清洗。直到没有脏物为止，晾干后即可开始粘贴应变片。

3、贴片的具体步骤

一般按使用粘贴剂所要求的工艺进行。但应注意以下几点：

(以使用KH一502粘贴剂为例)

(1) 粘片前粘片的工具要准备齐全。

(2) 首先在应变片如背面和清理好的试件表面上都涂上—层很薄的粘贴剂、然后将应变片按试验要求的方位贴于试件上。

(3) 贴上后，在片上盖上—层玻璃纸。一手提住引线，用另一只手的大拇指轻轻滚压(主要用垂直压力，不要有推力)。把多余的胶水与气泡挤出。

(4) 贴片完毕后，应变片应该整齐、干净，位置准确，胶层均匀。

4、应变片的干燥处理：

在贴片完成后，应根据所用粘贴剂的干燥固化条件，进行干燥处理。对KH一502粘贴剂。一般可在干燥的空气中自然干燥，也可用热烘干燥，如用红外线灯烤，电吹风吹等。

5、粘贴质量的检查：

对应变片粘贴质量应检查如下项目：

(1)应变片粘贴位置是否准确；

(2)胶水是否均匀。有无气泡与漏贴部分，尽量给以补救。尤其注意将两端贴牢。

(3)用万用表检查应变片是否断路或短路。

(4)用高阻计或万用表欧姆高阻挡，(如MF—10型的10K档)检查应变片与试件间的绝缘电阻。对于一般的测量，绝缘电阻≥50～100兆欧即可。

6、导线的连接与固定：

对经过检查合格的应变片，即可焊接导线并使之固定。导线是应变片与测量仪器连接的桥梁，起着传输应变信号的作用。因此，应选择合适的导线。一般为了保护应变片，往往应在应变片与导线之间设有接线

块(亦称过桥)。

7、应变片在干燥固化和接好导线后，应立即涂上保护层。其作用是：防止胶层受潮，从而降低绝缘电阻，降低粘结强度，影响变形传递；防止油污腐蚀、机械损伤等。常用的材料有凡是林、石蜡环氧树脂等。

三、实验用仪器、仪表、工具、材料等：

1、应变片、导线、接线块等强度梁、补偿块；

2、万用表、精密电桥、放大镜；

3、KH—502粘结剂（胶水）、丙酮、脱脂棉（0＃、1＃）、玻璃纸（或聚氯乙稀膜）；

4、画笔、划针、钢板尺、电烙铁、焊锡、焊油、镊子、砂布；

四、实验步骤：

用KH－502粘结剂，严格按照工艺规程。耐心、细致地进行应变片的粘贴。KH－502粘结剂使用时胶层要薄而均匀；涂胶水后在空气中暴露十分钟左右，再进行粘贴片比较理想。此胶固化后可用基甲或丙酮溶掉。注意勿粘触到手上严防胶液溅入眼内。切忌用水洗。涂油质眼膏使之脱落。

五、实验报告的内容

1、详细记录所用应受片的规格、性能参数[尺寸、原始阻值，灵敏系数K值，应变片类型等]。

2、记录下应变片粘贴后的阻值，绝缘电阻值，粘贴中出现的问题及其采取的解决办法。

3、所使用仪表的精度及测量误差值。

4、若粘贴后阻值与原阻值（粘贴应阻值）不一样，试指出阻值变化的原因。

六、思考讨论题

1、影响粘贴质量的因素有那些？

2、怎样提高粘贴质量？

3、从传递变形的角度来看，应变片只粘贴两端不粘贴中间是可以的，而实际中却不能采用，试说明不能这样粘贴的原因。 附：试件（等强度梁）上粘贴片应变片位置示意图(图1)。

图1

P

砝码

试验二 电桥特性试验

1、实验目的

1.1 通过实验加深对电桥和差特性的理解； 1.2 掌握CM-1L 型静态电阻应变仪的使用方法。 2、实验仪器及设备

2.1 CM-1L 型静态电阻应变仪 1 套；

2.2 BDQ-1D 型等强度梁实验装置及法码 1 套。

3、实验原理及方法

电阻应变仪电桥的输出电压U ∆与各桥臂电阻应变片的实际应变(12)i i ε=、、3、4有如下关系：

01234()4

U K

U εεεε∆=-+- (1)

式中：i ε—各桥臂应变片的实际值；

K —应变片的灵敏系数；

0U —供桥电压。 3.1 半桥接法

等强度梁采用低碳钢材料，其弹性模量E=210GPa 。等强度梁上下表面粘贴的五片应变片，分别为1R 、2R 、3R 、4R 、5R 。

半桥接线法有单臂半桥接线法和双臂半桥接线法。 a ．单臂半桥接线法

单臂半桥接线法是用一个工作应变片和一个补偿应变片接成半桥。取等强度梁上任一片应变片作为工作应变片与一补偿应变片接成半桥，即为单臂半桥接线法。

014

U K U ε

∆= (2)

b ．双臂半桥接线

双臂半桥接线是用两个工作应变片接成半桥。取等强度梁上应变片1R 和2R (或3R 和4R )接成半桥，即为双臂半桥接线。

00112()42U K U K U ε

εε∆=-= (3)

3.2 全桥接法