光柵光纖應變
Ⅰ 光纖光柵應變片
HBM,其他公司沒有
Ⅱ 如何利用光纖光柵感測器進行應力應變測試
方法如下:
1)確定結構的應變分布:依據具體結構和工程應用情況,確定測量點位置和測量分布方式,粗略估計各測點應變范圍,推算出整個結構的應變分布概況。
2)確定各測點處光纖光柵的中心波長:根據估計的各測點應變分布狀態,特別是各測點應變的最大值,將各測點的位置與對應處的光纖光柵的波長相對應。在採用分布感測方式時,保證各測點的各點的波長分布具有一定的間隔,間隔的大小取決於各測點應變的最大值和應變屬性(拉應變還是壓應變),避免串在一起的光柵在工作過程中波長發生重疊。
3)確定感測器的結構和安裝方式:根據監測的要求和工程實際情況,選擇感測器的結構形式(貼片式、埋入式等)和安裝方式(粘貼還是焊接等),確定埋設和保護工藝。
4)確定光纖光柵解調系統:依據對應測點最大應變變化值的光纖光柵波長的變化值△λ11……△λ1n,和各點的波長分布間隔大小(n×△λ),計算出所有測點的波長變化值和間隔值的總和,然後乘以相應的波長余額系數1.2 ̄1.8,確定所需光纖光柵解調器的波長解調范圍,並結合所需的測量精度,選定相應的光纖光柵解調器和配套解調和數據分析軟體。
5)確定光纖光柵感測器靈敏度系數K:依據所選定的光纖光柵感測器的結構形式和安裝方式,選定靈敏度系數K值,並在
解調軟體中進行設置,測量結果直接顯示應變值。
6)結構整體狀態的分析和評估:依據結構上各測點的實測應變值,進行特定的程序運算,確定結構整體的應變分布狀態,並對極限狀態進行報警。
測試上需要:寬頻光源、信號調制解調儀器的。
Ⅲ 電阻應變 光纖應變 有什麼區別
電阻應變片
電阻應變片的工作原理是基於應變效應製作的,即導體或半導體材料在外界力的作用下產生機械變形時,其電阻值相應的發生變化,這種現象稱為「應變效應」。
半導體應變片是用半導體材料製成的,其工作原理是基於半導體材料的壓阻效應。壓阻效應是指當半導體材料某一軸向受外力作用時,其電阻率發生變化的現象。
應變片是由敏感柵等構成用於測量應變的元件,使用時將其牢固地粘貼在構件的測點上,構件受力後由於測點發生應變,敏感柵也隨之變形而使其電阻發生變化,再由專用儀器測得其電阻變化大小,並轉換為測點的應變值。
金屬電阻應變片品種繁多,形式多樣,常見的有絲式電阻應變片和箔式電阻 應變片。
箔式電阻應變片是一種基於應變——電阻效應製成的,用金屬箔作為敏感柵的,能把被測試件的應變數轉換成電阻變化量的敏感元件。
光學應變片
光學應變計一般採用不超過 4-9 微米直徑的布拉格光柵 玻璃纖維 製造。
光學應變片
光學應變片
一般來說,人的頭發直徑為60-80微米.纖維芯被直徑大約125 微米的純玻璃覆蓋層所包圍。
基於布拉格光柵的應變片有以下優勢:
1. 對電磁場不敏感
2. 可以用於可能爆炸的環境
3. 高震動負載情況下,材料(玻璃)不會產生故障
4. 可以測量更大的應變,一般電阻應變片的最大應變為數百微應變,而光學應變片的可測量的最大應變為7000微應變
5. 更少的連接線,因此會對測試物體產生更少的干擾
6. 互連需要大量的感測器,不同的布拉格波長可以集成在一個光纖中.
應變片的構造編輯
應變片有很多種類。一般的應變片是在稱為基底的塑料薄膜(15-16μm)上貼上由薄金屬箔材製成的敏感柵(3-6μm),然後再覆蓋上一層薄膜做成迭層構造。[2]
應變片構造
應變片構造
箔式電阻應變片
應變片的分類編輯
按材料分: 金屬式體型——絲式、箔式、薄膜型;
半導體式體型——薄膜型、擴散型、 外延型、PN結型 按結構分:單片、雙片、特殊形狀 按使用環境:高溫、低溫、高壓、磁場、水下;
主要特點:
1、 部分應變片具有自補償功能,不需要補償片,自身就能抑制應變溫度漂移的功能。
2、 產品品種多、可以給客戶在不同的測量場合,提供完善應變測量選擇,主要有:普通、低溫、高溫、超高溫防水、復合材料、混凝土、焊接式、焊接防水、半導體、測殘余應力、等非常完善的產品規格和型號。
3、 測量溫度范圍廣:-269℃-800℃
4、 產品穩定性好、長時間測量,產品測量結果穩定。
5、 產品的測量形狀多樣,可以測量多種力學信號,如:測量扭矩、剪切應力、集中應力、等等。
應變片原理編輯
將應變片貼在被測定物上,使其隨著被測定物的應變一起伸縮,這樣裡面的金屬箔材就隨著應變伸長或
應變片原量
應變片原量
縮短。很多金屬在機械性地伸長或縮短時其電阻會隨之變化。應變片就是應用這個原理,通過測量電阻的變化而對應變進行測定。一般應變片的敏感柵使用的是銅鉻合金,其電阻變化率為常數,與應變成正比例關系。即:
其中,R:應變片原電阻值Ω(歐姆)
ΔR:伸長或壓縮所引起的電阻變化Ω(歐姆)
K:應變片的靈敏系數(常量,由應變片的生產廠家提供)
ε:應變
不同的金屬材料有不同的比例常數K。銅鉻合金的K值約為2。這樣,應變的測量就通過應變片轉換為對電阻變化的測量。但是由於應變是相當微小的變化,所以產生的電阻變化也是極其微小的。
要精確地測量這么微小的電阻變化是非常困難的,一般的電阻計無法達到要求。為了對這種微小電阻變化進行測量,我們使用帶有惠斯通電橋的專用應變測量儀。
應變片的應用編輯
應變片主要應用於感測器。振動時效效果取決於振型的選擇。為確保准確地消除或降低工件關鍵部位的殘余應力,防止焊接、切割、鑄造、鍛壓、機加工件變形與開裂。Sigmar開發出多種常規時效設備,可為用戶提供科學的工藝振型分析、方便的設備操作功能,以便定性地保證時效工藝效果……它們可分為分為4個系列16個規格。
感測器的定義
能把被測物理量或化學量轉變成為電量的一種器件或元件叫感測器(又稱變換器)其中我們平時接觸較多物理量就有溫度、濕度、質量、重量、力、壓強、速度、加速度、長度、角度、液位、流量、密度等;與此相以對應,生產和生活中就需要溫度感測器、濕度感測器、稱重測力感測器、壓強感測器等。
電阻應變式稱重測力感測器
稱重感測器的定義:
一種已考慮到使用當地的重力加速度和空氣浮力影響的用來測量質量的感測器。稱重感測器能把被測質量轉換成電壓信號。有各種各樣的稱重感測器,例電容式稱重感測器;電磁平衡式感測器,有壓電式稱重感測器等等。
應變式稱重感測器
採用電阻應變片作為敏感元件製造生產的稱重感測器叫應變式稱重感測器。
應變式測力感測器
採用電阻應變片作為敏感元件製造生產的能把各種力學量轉換為電量的感測器叫測力感測器。例拉力、壓力、壓強、扭拒、加速度等感測器。
應變式稱重測力感測器與測力感測器之間的關系
從理論上說,質量表徵實體的一種性質,,其測量單位是千克,而力學量是一種向量,測量單位是牛頓及其它導出量,彼此毫無關系。但由於質量不能直接測量,質量是利用質量在地球重力場中的力效應(重量)來測量的,所以從測量技術而論它們彼此是同類的。
Ⅳ 光纖光柵應變靈敏度fs什麼意思
一般指光柵中心波長能在多大程度的應力改變時反饋改變
Ⅳ 光纖光柵應變測量對溫度是否敏感
布拉格光纖光柵對應力和溫度都很敏感,無論光纖光柵是受力了還是環境溫度發生變化了,反映到光纖光柵上都是光柵柵距發生了變化,也即光纖光柵感測器發生了相應的應變。這意味著當您想用光纖光柵應變感測器或者光纖光柵應力感測器進行准確測試的時候,必須要考慮環境溫度是否發生了變化,你必須要從ΔλB =λB(1-Pe)Δε+λB(αf-ξ)ΔT的公式中扣除掉溫度對於反射波長的影響,也就是說要讓ΔT=0或者是ΔT的數值可知,這個過程被稱為光纖光柵感測器的溫度補償。
圖3
Ⅵ 光纖光柵的應變靈敏度系數為1.2pm/me,單位是什麼物理意思 11
應該是皮米每微應變,意思就是1個微應變時光纖光柵的波長漂移1.2個皮米.
Ⅶ 光纖光柵的工作原理
光纖光柵是一種通過一定方法使光纖纖芯的折射率發生軸向周期性調制而形成的衍射光柵,是一種無源濾波器件。由於光柵光纖具有體積小、熔接損耗小、全兼容於光纖、能埋入智能材料等優點,並且其諧振波長對溫度、應變、折射率、濃度等外界環境的變化比較敏感,因此在光纖通信和感測領域得到了廣泛的應用。
光纖光柵是利用光纖材料的光敏性,通過紫外光曝光的方法將入射光相干場圖樣寫入纖芯,在纖芯內產生沿纖芯軸向的折射率周期性變化,從而形成永久性空間的相位光柵,其作用實質上是在纖芯內形成一個窄帶的(透射或反射)濾波器或反射鏡。當一束寬光譜光經過光纖光柵時,滿足光纖光柵布拉格條件的波長將產生反射,其餘的波長透過光纖光柵繼續傳輸。
Ⅷ 光纖光柵的應變靈敏度系數為1.2pm/me,單位是什麼物理意思
應該是皮米每微應變,意思就是1個微應變時光纖光柵的波長漂移1.2個皮米。
Ⅸ 光纖光柵感測器(光纖布拉格光柵)有多少應變增敏方式
主要是靠結構來進行應變增敏,比如弓弦式。
其他的比如彈簧都可以,變形梁,主要看你干什麼用。