本發(fā)明專利涉及一種高溫石墨烯薄膜應(yīng)變片，屬于電測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種航天、航天飛行器經(jīng)歷的環(huán)境條件越來越復(fù)雜化，各種工業(yè)設(shè)備的工種狀態(tài)和工作環(huán)境也發(fā)生了急劇的變化。飛行器、工業(yè)及工程設(shè)備的可靠性和安全性，更加引起人們的重視，其中溫度環(huán)境對飛行器、工業(yè)設(shè)備或裝置的運行安全，無論在設(shè)計部門，還是在制造部門以及運行部門，都非常關(guān)切。因而，高溫電阻應(yīng)變片的研究開發(fā)以及高溫下應(yīng)變測量技術(shù)的推廣應(yīng)用，都是提高各種飛行器及工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，確保飛行器及工業(yè)設(shè)備或裝置的安全運行的重要保證。應(yīng)用電阻應(yīng)變片測定結(jié)構(gòu)或部件應(yīng)變的電測技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的應(yīng)變測量手段。

隨著計算機有限元等各種數(shù)值計算方法的發(fā)展，對于各種結(jié)構(gòu)或部件在高溫下的熱應(yīng)力，人們可以通過建立數(shù)學(xué)模型，確定相宜的邊界條件等各種數(shù)值計算獲得一定的有益數(shù)據(jù)。但是，對于各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)或復(fù)雜的環(huán)境條件下的部件，使用數(shù)值計算方法則顯得有一定的難度。特別的，即使是數(shù)值計算比較精確，但它也還需實際試驗來進一步的驗證。在高溫條件下的結(jié)構(gòu)部件的應(yīng)變測量，盡管有熱光彈性法、云紋法、電容法、應(yīng)變測量法及激光散斑等各種方法，但現(xiàn)今最有效、方便、測量精度高及成本低的還是應(yīng)用各種高溫電阻應(yīng)變片的高溫應(yīng)變電測方法。

對于實際應(yīng)用來說，盡管目前對非破壞檢查的方法進行了種種的研究，但是從測量精度、使用方便與否以及所用經(jīng)費等各方面來看，任何一種方法都不及應(yīng)用應(yīng)變片的電測技術(shù)。在20世紀(jì)40年代-50年代，隨著科學(xué)、工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是軍工、交通、能源等工業(yè)部門動力機械的發(fā)展，許多承力構(gòu)件的工作溫度遠遠超出常溫范圍，從而產(chǎn)生一系列由溫度產(chǎn)生的熱應(yīng)力，引起結(jié)構(gòu)或部件的損壞。

為了解決600℃以上高溫應(yīng)變片的熱輸出大而不穩(wěn)定的問題，20世紀(jì)70年代-80年代，國外對各類高溫應(yīng)變片都進行了系列的研究。但是，由于高溫應(yīng)變片不僅對原材料（高溫應(yīng)變電阻合金及高溫膠黏劑等）要求很高，而且制作和使用技術(shù)復(fù)雜。為此，發(fā)明了一種高溫石墨烯薄膜應(yīng)變片，具有耐高溫、經(jīng)濟、實用等優(yōu)點特性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利提供一種高溫石墨烯薄膜應(yīng)變片裝置，解決應(yīng)變片高溫下不穩(wěn)定的狀況，同時達到方便、經(jīng)濟、實用的特性。

為了實現(xiàn)上述目的，一種高溫石墨烯薄膜應(yīng)變片裝置，包括石墨烯薄膜、框架、膠黏劑、引出線等部分組成。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，該裝置使用的石墨烯薄膜是利用化學(xué)氣相沉淀法制備的，它把結(jié)構(gòu)部件的變形轉(zhuǎn)換成敏感柵的電阻變化，通過電橋電路變換成電壓輸出。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，該裝置使用的框架是由紫銅或聚四氟乙烯增強的氟塑料，厚度約0.1-0.2mm，其長度與寬度視具體要求而定?？蚣芸梢杂霉饪涛g刻的方法（對于金屬材料），也可用精密沖壓方法實現(xiàn)。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，該裝置使用的膠黏劑一般采用磷酸鹽加填料的無機膠黏劑，它是以磷酸二氫鋁為主體，加入適量的無機填料制成的。膠黏劑把應(yīng)變片粘貼到結(jié)構(gòu)部件上，通過它把構(gòu)件的變形傳遞到應(yīng)變片的敏感柵上。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，該裝置的引出線是采用扁帶（0.05mmⅹ0.05mm），每根長度約30mm，采用儲能點焊機焊接，焊接后的引出線，即刻用硝酸纖維素膠固定。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，該裝置亦可使用陶瓷基片作為基底。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，上述的高溫薄膜應(yīng)變片是采用真空蒸發(fā)或濺射方式制取的。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，上述的引出線材料可選用鐵鉻鋁扁帶。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，亦可設(shè)計為常溫薄膜應(yīng)變片，采用膠膜基底。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，上述的膠膜基底可采用平臺靜止成膜法、刮膠成膜法或旋轉(zhuǎn)成膜法制成。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，該裝置亦可采用噴涂法安裝于試件部位上。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，所述的噴涂法可采用陶瓷噴涂，即以氧化鋁陶瓷棒（陶瓷粉末）為原料，由氧-乙炔火焰（或等離子體）熔化后，噴涂至試件表面上，用于安裝石墨烯薄膜應(yīng)變片。

作為本發(fā)明的進一步改進方案，為了防止該裝置的薄膜幾何形狀的損壞，通常采用由兩塊有機玻璃夾持，然后用膠帶密封儲存于低溫、干燥的環(huán)境。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是框架的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是高(常)溫薄膜應(yīng)變片結(jié)構(gòu)示意圖

圖中，1覆蓋層，2石墨烯薄膜，3基底，4引出線，5硝酸纖維素膠。