KYOWA 共和埋入式應(yīng)變片 KM - 30 - 120 - H1 的工作原理核心基于金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng),并結(jié)合埋入式的安裝特點(diǎn)完成應(yīng)變到電信號的轉(zhuǎn)換,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變的精準(zhǔn)測量,具體過程如下:
應(yīng)變傳遞:該應(yīng)變片作為埋入式類型,使用時會嵌入混凝土、復(fù)合材料等構(gòu)件的內(nèi)部測點(diǎn)處,而非粘貼在表面。當(dāng)被測構(gòu)件受到外力(拉力、壓力等)作用時,構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)變會通過周圍介質(zhì)直接傳遞給應(yīng)變片的基底,再由基底均勻傳遞至核心的敏感柵,使敏感柵同步發(fā)生拉伸或壓縮形變。
電阻變化:應(yīng)變片的敏感柵通常采用銅鎳合金等具有穩(wěn)定電阻應(yīng)變特性的金屬箔制成。根據(jù)電阻公式\(R = ρL/A\)(其中\(ρ\)為電阻率,L為敏感柵長度,A為橫截面積),當(dāng)敏感柵隨構(gòu)件形變時,其幾何尺寸和電阻率會發(fā)生規(guī)律性改變。比如構(gòu)件受拉時,敏感柵被拉長,長度L增加且橫截面積A減小,電阻值隨之上升;構(gòu)件受壓時,敏感柵被壓縮,長度縮短、橫截面積增大,電阻值則下降。且其 120Ω 的標(biāo)準(zhǔn)電阻規(guī)格,能為電阻變化的穩(wěn)定檢測提供基礎(chǔ)。
信號轉(zhuǎn)換與檢測:敏感柵的電阻變化量通常處于微小量級,難以直接測量。實(shí)際應(yīng)用中需將該應(yīng)變片接入惠斯通電橋電路,無負(fù)載時電橋處于平衡狀態(tài),輸出電壓為零;而當(dāng)敏感柵電阻變化后,電橋平衡被打破,會輸出與應(yīng)變大小成正比的微弱電壓信號。
信號處理與結(jié)果輸出:后續(xù)可搭配 KYOWA 專用信號放大器等設(shè)備,將微弱電壓信號放大,并過濾環(huán)境干擾噪聲。放大后的信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,最終傳輸至檢測儀表或數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),從而反推出構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)變值,進(jìn)一步可計算出對應(yīng)的應(yīng)力,為構(gòu)件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度監(jiān)測等提供數(shù)據(jù)支撐。