平行梁式传感器的光弹性实验研究

前言本文是利用光弹性原理,对两种平行梁式传感器的弹性元件进行应力分析。荷重传感器是当代自动称重系统中使用极为普遍的转换元件,而应变式荷重传感器又是其中使用最广泛的一种型式。这是因为其具有灵敏度高、稳定性好、使用寿命长等一系列优点。特别适应于自动测重。因此,应用在交通、轻工、冶金等     

计量文摘精粹

1 柱式称重传感器的非线性误差及其线性补偿作者:刘九卿摘要:柱式、筒式弹性元件是正应力称重传感器中应用较多的结构。文章从电桥电路、应变计转换原理、弹性元件力学特性等方面进行分析和理论计算,得出了柱式称重传感器的输出与载荷之间不呈线性关系,而是一个递减的抛物线。重点分析了电桥的非线性、截面积变化的影响、应变计的非线性、弹性元件横向灵敏度的影响、补偿电阻RM 和RS 的影响。介绍了柱式称重传感器的线性补偿原理和线性补偿方法。关键词:称重传感器;弹性元件;非线性误差;半导体应变计;线性补偿(摘自《衡器》2 0 0 4年第2期…     

薄膜应变计概述

一前言电阻应变片(计)广泛应用于应变测量和压力传感器与加速度传感器等方面。20世纪60年代以前,测量应变都是使用金属丝式或箔式应变片。60年代发展了半导体体型应变片,提高了灵敏度。60年代后期,又发展了Si扩散工艺的应变计传感器,克服了半导体体型应变计稳定性差、一致性不好,难以小型化等缺点。丝箔式及半导体体型应变计已在国内广泛使用,而Si扩散应变计传感器也已有许多单位研制生产,正在逐步推广使用。本文所介绍的薄膜式应变计,是一种在60年代才为人所注意,70年代才走向实用阶段的新型应变计,近2—3年国外已开始有最优越的高稳定性能的产品问世。     

基于有限元方法的摩阻传感器结构设计分析

摩擦阻力是物体在流体中运动时受到总阻力的重要组成部分.由于理论分析的复杂性和实际流场的多样性,摩擦阻力的直接测量技术在理论验证和工业设计等领域起到关键作用.介绍一种面向应变式摩阻传感器弹性体的设计,通过分析平行梁结构摩阻传感器的工作原理,确定传感器孔径、平行梁间距、连接梁厚度是影响性能的主要参数;基于正交实验设计法选取...     

高温灵敏系数标定影响因素分析

高温应变计是高温结构强度测试、疲劳测试和寿命评估的主要测量传感器,其灵敏系数测试的准确性影响高温应变测试中应变修正数据的真实性。对应变计灵敏系数原理进行分析,明确灵敏系数是应变计输出与应变之间的关系,对砝码加载四点式简支梁结构和纯弯矩钢架梁结构灵敏系数测量模型进行分析,确定产生标准应变的影响因素。常温灵敏系数标定的影响因素有试验梁尺寸、试验梁轴向力,实际灵敏系数测试结果表明简支梁灵敏系数略大,分散明显较大。高温下应变计的输出与载荷应变、应变计热输出、试验梁尺寸变化、弹性模量变化和摩擦力变化有关,对热输出消除方法进行探讨,理论上明确温度下简支梁尺寸变化、弹性模量变化误差高达22%,钢架梁的刚性封闭静态力学平衡系统的温度影响误差较小。利用自研框架式高温裸栅应变计、高温陶瓷胶,进一步用简支梁、钢架梁实际测试灵敏系数随温度变化验证了理论分析的正确性。     

应变电测与传感器技术的新发展及应用

首先介绍应变电测与传感器技术的新发展:(1)各种新型特殊电阻应变计:高温600～800℃密封焊接式应变计,900℃粘贴式动态应变计,低温-269～-196℃电阻应变计,防水应变计,大应变15%～30%电阻应变计等。(2)新型应变计式传感器:土木、机械用力传感器,钢筋计,土压力计,扭矩传感器,六分力传感器,另有应变传感器可安装在结构上测量应变,可重复使用,配合应变测试仪器使用,还可进行无线遥测。(3)新型数据采集仪器:高速静态数据采集仪,最多达1000通道,可测应变、温度、应变式传感器、直流电压等,精度0.05%,采集速度每通道0.04s,多通道总计0.4s采集完成;小型多通道动态应变和温度记录仪,最多有80通道,其中应变最多达64通道,其余为热电偶、电压测量通道;超动态电阻应变仪,频响可达200～500kHz,另有数据采集和分析软件可快速分析处理数据。其次介绍近来在土木工程、铁路工程、机械工程和航空航天工程以及医学、体育等领域中的若干应用实例。     

常温电阻应变计应变极限的测定

一、前言在结构构件和机械部件的各种静、动态强度试验及实验应力分析中,电阻应变测量技术具有重要地位并得到广泛的应用。电阻应变计是电阻应变测量中的关键元件,它除应用于一般的强度试验与实验应力分析外,还可制成力、压力、位移、扭矩、速度、加速度等各种传感器,在冶金、化工、机械、交通运输、商业等部门作非电量测量,信号控制和秤量之用。电阻应变计的质量好坏直接关系到各种应力应变测量及各种传感器的精确度和可靠性。评定电阻应变计质量优劣的技术指标(即工作特性)为数不少,其测定方法更多。本文仅就     

铂合金高温应变计

一、国外铂合金应变计研制使用概况电阻应变计是一种在工程和科学研究中广泛使用的测量应变的传感器。用电阻应变计进行高温应变测量的工作国外早在1944年就已开始。卅年来,随着宇航技术和核工程等部门的飞速发展,对结构热应力的测量不断提出新的要求,这就促使高温应变计等热应力测量技术有了很大的发展。五十年代     

电容式薄膜真空计的研制

本文介绍了这种传感器的特点,测量原理。叙述了所研制的传感器的形式、结构、材料以及使用情况。一、前言在粗、低真空测量中,通常使用水银(或油)的U型管、弹簧管真空表、热偶真空计、电阻式真空计。这些真空计工作原理简单,操作方便,得到广泛的使用。但这些真空计的测     

一种新型应变传感器DY-A1型电测引伸计

电阻应变测试技术适应现代工程结构试验的需要,得到了广泛的应用。近年来,由于电子技术的迅速发展,二次仪表精度显著提高,远远超过了电阻应变计。因此,提高应变计的测试精度是急待解决的问题。在一般工程结构试验中,特别是在现场实测,因环境条件差,使用粘贴式电阻应变计测量应变,往往测量误差较大。为此,我们研制了DY-A1型电测引伸计。该引伸计综合了电阻应变计和杠杆引伸仪的特点,是一种新型应变传感器,可与各种型号的电阻应变仪配套,重复使用。根据被测材料的种类和受力状况,选取不同的标距。     

适用于转速转角测量的棱镜式光电传感器设计

介绍了一种利用棱镜使光敏元件产生脉冲信号的新型光电传感器,在分析工作原理的基础上阐述了棱镜式光电传感器的技术可行性,提出了实现测量转速和转角的具体方案并进行实验验证。实验结果表明,该光电传感器具有结构简单、测量精度高、稳定性好等特点,具有实际应用价值。     

一种用于微小流量测量的热线式流量传感器的研究

本文介绍了一种用于微小流量测量的热线式流量传感器，它利用热敏电阻作为发热元件和温度敏感元件。文中介绍了使用热敏电阻测量微小流量的方法，分析了它的基本工作原理，并给出了此种传感器进行流量测量的实验结果。实践证明这种热线式流量传感器可以在０～２５ｍＬ／ｍｉｎ的流量测量范围内得到较为准确的测量结果。     

微机械三维加速度传感器结构及原理分析

体积小、频响宽、造价低的微机械三维加速度传感器能够适应一些领域三维加速度测试的需要,并已开展了广泛的研究.本文综合国内外研究情况,介绍了几种微机械三维加速度传感器的结构,包括单质量块-弹性梁结构、双质量块六梁结构、四质量块结构、梳齿式结构,并对每种结构传感器的工作原理进行了分析.     

SPR传感器的应用及其发展

表面等离子共振(SPR)传感器是一项新兴的生物化学检测技术,具有灵敏度高、检测方便快捷、可实现在线检测等许多优点,可广泛应用于材料科学、环境保护、食品工业等直接关系人类生存发展的诸多领域。首先介绍了SPR传感器的发展历史及其工作原理,然后综述了SPR传感器的结构和分类,具体包括棱镜耦合式SPR传感器、集成光波导耦合式SPR传感器、光纤SPR传感器和光栅耦合式SPR传感器的结构,着重描述了SPR传感器的最新发展趋势,重点介绍了分布式SPR传感器、光纤SERS传感器的发展状况。     

扭转式光纤光栅加速度计的研究

设计了一种基于扭转式结构的光纤光栅(以下简称FBG)加速度计,提出了一种传感器的设计原理,并进行了相应的理论计算和有限元分析。文中提出了利用差动式结构解决传感器的温度补偿问题,使传感器的灵敏度系数提高了一倍。最后通过对传感器样件进行试验,验证了传感器的可行性。     

对半挂车车架载荷分配计算的几点看法

半挂车车架是属于网格式结构。它由侧梁、纵梁和横梁组成,因此受力情况相当复杂。目前有关杂志上介绍采用三弯矩原理计算出侧梁与纵梁上载荷分配,再利用一般常规方法分别来计算侧梁与纵梁上应力。现把这种载荷分配的计算作一介绍。     

高聚物应变胶及其力学特性

一、前言应变胶(Strain Gage Adhesives,或SGA)是精细化工中发展迅速、用途广泛、具有特殊力学性能的一类胶粘剂。随着仪器仪表、传感器、电子称重、应变电测、实验力学和航空宇航等现代技术的发展,应变胶的作用愈加重要。应变胶粘系统能极大地影响力传感器的精度、稳定性甚至使用寿命。在传感器制造中,应变胶广义地说应分为应变计基底胶(Base);粘贴或安装应变计的胶粘剂(SGA);提高应变计安装稳定性、免受侵蚀和破坏的保护涂层(Protective Coatings)以及底胶等部分。前两部分对性能影响最大。这4种功能可以一种     

四点简支等弯矩梁装置对应变计标定精度影响

通过理论分析,分别从加载摩擦力、试验梁尺寸变化和温度变化着手,进行误差计算,四点式简支等弯梁标准应变的不确定度达到18.63%,严重影响应变计性能的标定精度,不符合电阻应变计国家标准和OIML国际R No.62号建议要求。通过对比分析,高精度SK-1A钢架梁结构可以将误差降低,实现标准应变相对误差仅0.054%,高温下也只有1.2%,有效解决应变计标定精度,实际测试结果也进一步验证该结论。     

宽范围高线性度荷重弹性元件的设计

一、荷重弹性元件结构形式的选择众所周知,弹性元件是高精度传感器的基础。过去大多数都是采用柱式或筒式结构,由于它对侧向力敏感,力的作用点偏移对输出有明显影响,所以,近几年来国内外都趋向于改变其结构为剪切力传感器。图1所示的轮辐式弹性元件就是其中一例。值得指出的是这种轮辐式结构在稍加修改后就能具有多种用途。例如,它容易做成稳定的低矮形或扁平形受压传感器,也容易做成输出特性对称的拉压两用传感器。尤其是它能方便地与几种检测元件相配合,既能构成电阻应变片式传感器(图1 a),又能构成电容式传感器(图1 b),只不过实现称重测力的检测方法     

光纤光栅传感器用于飞行试验应变测量的可行性研究

为推进光纤光栅(FBG)传感器在飞行试验应变测量中的应用,对其进行地面验证试验,并分析传感器封装结构、测试粘接工艺对应变测量的影响。FBG在飞行试验应用中具有体积小、质量轻的优势,但光纤易受损,需用不锈钢基片将光纤封装后使用AB胶与被测基体粘接。该文通过FBG与电阻应变计对比实验,验证其应变测量可行性,结果表明,FBG传感器响应趋势与电阻应变计一致,但封装后的FBG在胶结层存在较大应变损失;进一步建立应变传递模型进行仿真分析,定量计算测量误差,提出在满足飞行试验工艺可行性的前提下,胶结层厚度应尽量小,弹性模量应尽量大,即可有效提升FBG应变测量精度。