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KYOWA共和埋入式應變片KM-30-120-H1的工作原理

KYOWA 共和埋入式應變片 KM - 30 - 120 - H1 的工作原理核心基于金屬的電阻應變效應,并結合埋入式的安裝特點完成應變到電信號的轉(zhuǎn)換,進而實現(xiàn)對構件內(nèi)部應力應變的精準測量,具體過程如下:
  1. 應變傳遞:該應變片作為埋入式類型,使用時會嵌入混凝土、復合材料等構件的內(nèi)部測點處,而非粘貼在表面。當被測構件受到外力(拉力、壓力等)作用時,構件內(nèi)部產(chǎn)生的應變會通過周圍介質(zhì)直接傳遞給應變片的基底,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。

  2. 電阻變化:應變片的敏感柵通常采用銅鎳合金等具有穩(wěn)定電阻應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),當敏感柵隨構件形變時,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 的標準電阻規(guī)格,能為電阻變化的穩(wěn)定檢測提供基礎。

  3. 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。實際應用中需將該應變片接入惠斯通電橋電路,無負載時電橋處于平衡狀態(tài),輸出電壓為零;而當敏感柵電阻變化后,電橋平衡被打破,會輸出與應變大小成正比的微弱電壓信號。

  4. 信號處理與結果輸出:后續(xù)可搭配 KYOWA 專用信號放大器等設備,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),從而反推出構件內(nèi)部的應變值,進一步可計算出對應的應力,為構件結構強度監(jiān)測等提供數(shù)據(jù)支撐。


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