電導式柔性應變片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電導式柔性應變片，屬于應變測量裝置領域，用于解決傳統的應變片的變形能力小，變形不協調，對于剛度小于應變片剛度的物體，無法準確測試出其應變量的問題。它包括膠墊、位于膠墊上表面的感應部分和傳導部分，所述膠墊為矩形；所述感應部分包括膠管、位于膠管內的鹽溶液、位于膠管兩端的鉑絲；所述膠管平行置于膠墊上，所述膠管和膠墊通過粘膠連接，所述鹽溶液充滿于膠管內，所述鉑絲一端浸于鹽溶液內，所述鉑絲另一端連接于傳導部分，所述鉑絲之間有間隔。本技術方案提供了一種變形能力大，且變形均勻的電導式柔性應變片，解決了對于剛度小于應變片剛度的物體，無法準確測試出其應變量的問題。
【專利說明】
電導式柔性應變片
技術領域
[0001 ]本實用新型屬于應變測量裝置領域，具體來說，是電導式柔性應變片。
【背景技術】
[0002]電阻應變片的測量原理為:金屬絲的電阻值除了與材料的性質有關之外，還與金屬絲的長度，橫截面積有關。將金屬絲粘貼在構件上，當構件受力變形時，金屬絲的長度和橫截面積也隨著構件一起變化，進而發生電阻變化。dR/R = Ks*e其中，Ks為材料的靈敏系數，其物理意義是單位應變的電阻變化率，標志著該類絲材電阻應變片效應顯著與否。ε為測點處應變，為無量綱的量，但習慣上仍給以單位微應變，常用符號M表示。可知，金屬絲在產生應變效應時，應變ε與電阻變化率dR/R成線性關系，這就是利用金屬應變片來測量構件應變的理論基礎。
[0003]電阻式應變片，由合金等材料制成，雖然精度比較高，但是變形能力很小(通常在I %以下)，對于發生大變形的物體(如爆炸引起的巖石振動)無法測試，另外由于電阻式應變片剛度較大，對于剛度小于電阻式應變片剛度的物體，由于變形不協調，無法準確測試出其應變量。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的是旨在提供了一種變形能力大，且變形均勻，可以測量低剛度物體應變的電導式柔性應變片。
[0005]為實現上述技術目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]電導式柔性應變片，包括膠墊、位于膠墊上表面的感應部分和傳導部分;所述膠墊為矩形;所述感應部分包括膠管、位于膠管內的鹽溶液、位于膠管兩端的鉑絲;所述膠管平行置于膠墊上，所述膠管和膠墊通過粘膠連接，所述鹽溶液充滿于膠管內，所述鉑絲一端浸于鹽溶液內，所述鉑絲另一端連接于傳導部分，所述鉑絲之間有間隔，所述鉑絲與膠管連接處是密封的；所述傳導部分包括銅片、連接于銅片上的導線，所述銅片一面連接鉑絲，另一面連接導線。
[0007]采用上述技術方案的實用新型，感應部分包括膠管，膠管是可以拉伸和伸縮的，可以測量正應變和負應變。膠管內有鹽溶液，鹽溶液是導電的，相當于導體，膠管被拉伸或者壓縮時，鹽溶液的體積不變，但是長度和橫截面積會發生變化，從而鹽溶液的電導率發生變化。鉑絲之間有間隔，膠管被拉伸或者壓縮，鉑絲之間的間隔變化影響電導率的大小。在測量時，將膠墊貼于被測物體上，導線與電導儀電極相連，測出初始電導率值，當物體發生受拉變形時，膠管被拉長，膠管內鉑絲的間距增大，同時，鹽溶液的在總體積不變的情況下因長度增大，橫截面積減小，這樣電導儀測出的電導率值變小，通過理論計算或實驗標定可得到電導率值變化量與被測物體正應變量的關系。當物體發生受壓變形時，膠管被壓縮，膠管內鉑絲的間距減小，鹽溶液的橫截面積增大，通過理論計算或實驗標定得到電導率值變化量與被測物體負應變量的關系。讀出電導儀的數據，根據電導率值變化量與被測物體應變量的關系，計算出應變量，實現物體應變的測量。
[0008]進一步限定，所述膠墊長50mm，寬30mm，厚2mm。
[0009]滿足較多情形尺寸的需求。
[0010]進一步限定，所述膠墊下表面設有粘接片。
[0011 ]在使用時，將膠墊粘接在被測物體上更加方便。
[0012]進一步限定，所述膠管有3根。
[0013]能夠較大面積的和被測物體接觸，減少因部分變形較大，部分變形較小而導致的測量誤差問題。
[0014]本實用新型相比現有技術，變形能力大，且變形均勻，使用方便。
【附圖說明】
[0015]本實用新型可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；
[0016]圖1為本實用新型電導式柔性應變片的正視圖；
[0017]圖2為圖1中A-A的剖面視圖；
[0018]圖3為本實用新型電導式柔性應變片的仰視圖；
[0019]圖4為圖3中B-B的剖面視圖；
[0020]主要元件符號說明如下:
[0021 ]膠墊I，感應部分2，傳導部分3，膠管4，鹽溶液5，鉑絲6，粘膠7，銅片8，導線9。
【具體實施方式】
[0022]為了使本領域的技術人員可以更好地理解本實用新型，下面結合附圖和實施例對本實用新型技術方案進一步說明。
[0023]實施例一，
[0024]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，電導式柔性應變片，包括膠墊1、位于膠墊I上的感應部分2和傳導部分3;膠墊I為矩形;感應部分2包括膠管4、位于膠管4內的鹽溶液5、位于膠管4兩端的鉑絲6;膠管4平行置于膠墊I上，膠管4和膠墊I通過粘膠7連接，膠管4有3根，鹽溶液5充滿于膠管4內，鈾絲6—端浸于鹽溶液5內，鈾絲6另一端連接于傳導部分3，鈾絲6之間有間隔，鉑絲6與膠管4連接處是密封的;傳導部分3包括銅片8、連接于銅片8上的導線9，銅片8—面連接鉑絲6，另一面連接導線9。
[0025]優選的，膠墊I長50mm，寬30mm，厚2mm。
[0026]實施例二，
[0027]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，電導式柔性應變片，包括膠墊1、位于膠墊I上的感應部分2和傳導部分3;膠墊I為矩形;感應部分2包括膠管4、位于膠管4內的鹽溶液5、位于膠管4兩端的鉑絲6;膠管4平行置于膠墊I上，膠管4和膠墊I通過粘膠7連接，膠管4有3根，鹽溶液5充滿于膠管4內，鈾絲6—端浸于鹽溶液5內，鈾絲6另一端連接于傳導部分3，鈾絲6之間有間隔，鉑絲6與膠管4連接處是密封的;傳導部分3包括銅片8、連接于銅片8上的導線9，銅片8—面連接鉑絲6，另一面連接導線9。
[0028]優選的，膠墊I長50mm，寬30mm，厚2mm。
[0029]膠墊I下表面設有粘接片10(圖示未畫出)。
[0030]以上實施例的區別在于:實施例二較于實施例一，實施例二在膠墊I下表面增設了粘接片10，使得測量時更加方便，降低了制造成本。
[0031]以上對本實用新型提供的電導式柔性應變片進行了詳細介紹。具體實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種電導式柔性應變片，包括膠墊、位于膠墊上表面的感應部分和傳導部分;其特征在于:所述膠墊為矩形;所述感應部分包括膠管、位于膠管內的鹽溶液、位于膠管兩端的鉑絲;所述膠管平行置于膠墊上，所述膠管和膠墊通過粘膠連接，所述鹽溶液充滿于膠管內，所述鉑絲一端浸于鹽溶液內，所述鉑絲另一端連接于傳導部分，所述鉑絲之間有間隔，所述鉑絲與膠管連接處是密封的;所述傳導部分包括銅片、連接于銅片上的導線，所述銅片一面連接鉑絲，另一面連接導線。2.根據權利要求1所述的電導式柔性應變片，其特征在于:所述膠墊長50mm，寬30mm，厚2mm ο3.根據權利要求2所述的電導式柔性應變片，其特征在于:所述膠墊下表面設有粘接片。4.根據權利要求3所述的電導式柔性應變片，其特征在于:所述膠管有3根。
【文檔編號】G01B7/16GK205426060SQ201620130001
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月19日
【發明人】許年春, 鐘睿, 鄧科, 馮晨, 彭煒, 胡耀, 游玉鵬
【申請人】重慶科技學院, 許年春