实验力学实验讲义(08.9)

实验一 电阻应变片的粘贴技术

一、实验目的

初步掌握常温电阻应变片的粘贴技术。

初步掌握应变片接线、防潮和检查等工序。

二、实验设备和器材

常温箔式电阻应变片(六片)；

等强度梁试样；

四位直流电桥(用于选择电阻应变片)、兆欧表(用于检查应变片粘贴后的绝缘电阻)、万用表；

电烙铁；

测量导线、绝缘胶等；

502粘结剂，硅橡胶密封剂(703或704)；

丙酮、脱脂棉等清洗物品。

三、实验方法和步骤

检查分选应变片

1.1 检查应变片的外观，剔除那些敏感栅形状有缺陷或锈蚀者；

用四位直流电桥测量各片的电阻值，选择电阻值相差在0.4欧姆以内的6片应变片供粘贴用。注意不要用手直接触摸应变片基底。

试样测点表面准备

2.1 对试样贴片处(见图)的漆层可用刮刀刮掉；

2.2 将试样贴片处用细砂纸打磨至见金属底色(发亮)，并打磨成与轴向呈45°交叉纹；

2.3 用直尺、铅笔画出粘贴应变片的定位线；

2.4 用浸有丙酮的棉球将待贴位置及其附近擦洗干净直至棉球洁白为止。注意经最后擦洗的表面勿用手指或其它不干净的工具接触。

3．应变片的粘贴

3.1 一手拿住应变片引出线，一手拿502粘结剂瓶，在应变片基底底面上均匀涂抹一薄层粘结剂后，立即将应变片底面向下平放在试件贴片处，并使应变片基准对准定位线。将一小片聚四氟乙烯薄膜盖在应变片上，用大拇指柔和滚压挤出多余粘结剂保证无气泡，然后手指保持不动约1分钟使应变片和试件完全粘合后再放开，由应变片无引线的一端开始向有引线的一端揭掉薄膜，用力方向尽量与粘贴表面平行，以防将应变片带起；

3.2 检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象，否则需重贴。注意粘结剂不要用的过多或过少，过多使胶层太厚影响应变片性能，过少则粘结不牢不能准确传递应变。此外注意不要被502胶粘住手指，如粘上可用棉花蘸上丙酮泡洗掉。

将引出线与试件轻轻脱开，在引线下方并靠近应变片的等强度梁试样上粘贴绝缘胶带，保证应变片引线与试样绝缘，再用万用表检查应变片是否通路。

4．固定及焊接引线

4.1 将测量细导线用胶布固定在试件上，使导线一端与应变片引出线靠近，并事先将导线塑料皮去掉约3mm和涂上焊锡；

4.2 将应变片引出线轻轻的缠绕在去皮的细导线上，注意不要太用力，以免扯断引出线；

4.3 然后用电烙铁将应变片引出线与测量导线锡焊。焊点要光滑丰满，防止虚焊。注意焊接要准确迅速，时间过长会产生氧化物降低焊点质量，而且有可能温度过高损坏应变片。

5．检查

5.1 用万用表检查应变片是否通路，同时观察阻值变化，应在120Ω左右。粘结层不能有气泡，应变片边缘不应有翘起而未粘住的地方；

5.2 应变片敏感栅与试件间的电阻称为绝缘电阻，用兆欧表检查各应变片(一根导线)与试件之间的绝缘电阻，应大于100兆欧。

6．防护处理

6.1 用硅橡胶密封剂(703或704)涂在应变片区域表面作防潮层；

6.2 再用万用表检查应变片的通路，用兆欧表检查应变片绝缘电阻。

四、实验报告要求

1．贴片、接线、检查等主要步骤。

2．画布片和编号图。

实验二 电阻应变片在电桥中的接法

一、实验目的

了解用电阻应变片测量应变的原理

熟悉测量电桥的应用，掌握单片、半桥、全桥测量桥路的接线方法。

二、实验仪器和设备

静态电阻应变仪

等强度梁实验装置

温度补偿块

三、实验原理

等强度梁实验装置如图所示。材料为低碳钢，弹性模量E=200GPa，在等强度梁的上、下表面沿轴向、横向各粘贴两片应变片，温度补偿块粘贴两片应变片。

(等强度梁概念参看《材料力学》弯曲应力一章)

四、实验要求

1．根据试样材料和尺寸(试样材料屈服点σs=235MPa)，确定加载等级及最终载荷Fp。(注意：本实验装置共提供6个砝码，每个砝码质量为0.5kg)；

2．根据应变片粘贴位置拟定电桥接线原理图，分别采用单片电桥联接、半桥联接、全桥联接等接桥方式测定等强度梁试样所受应力，并与理论值相比较。

五、实验报告要求

自行设计表格，记录实验数据；

将实验测量值和理论计算值相比较，分析实验误差。

讨论应变片各种接桥方法，比较其优缺点。

六、预习报告要求

1．给出电桥接线原理图以及应变片与静态电阻应变仪接线柱之间的连接示意图；

2．写出实验步骤；

附Ⅰ：DH3818静态电阻应变仪使用说明

由于本实验室的DH3818静态电阻应变仪有两种规格，其操作方法略有不同，下面分别进行说明

一、DH3818-Ⅰ型

1．面板按键功能及操作方法

电阻应变仪的面板功能：(前面板如图3，后面板如图4)

A．手动控制指示。

B．自动控制指示。

C．通道号显示数码管。

D．应变量及设置修正系数的显示数码管。

E．通道号选择键，按此键，则通道号递减。

F．通道号选择键，按此键，则通道号递增。

G．平衡键，按此键，则平衡C所指示的通道号