臨時(shí)基底。
[0029] 所述三個(gè)敏感柵上、中、下布置在基底上。當(dāng)然,也可以為其他的布置方式。
[0030] 本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:能檢測下敏感柵中心下外側(cè)一處的應(yīng)變橫向一階 偏導(dǎo),軸向上該處與下敏感柵中心無偏差,橫向上該處與下敏感柵中心的間距等于上敏感 柵中心與下敏感柵中心的間距。因此本發(fā)明可測量工件角落、邊緣等對應(yīng)變片有尺寸限制 部位或者其他不宜布置應(yīng)變片位置的橫向一階偏導(dǎo)。
【附圖說明】
[0031] 圖1是可測量片外橫向偏導(dǎo)的橫向分布三敏感柵金屬應(yīng)變片的不意圖。
[0032] 圖2是可測量片外橫向偏導(dǎo)的橫向分布三敏感柵金屬應(yīng)變片的俯視圖。
[0033] 圖3是測量電橋示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0035] 參照圖1~圖3, 一種可測量片外橫向偏導(dǎo)的橫向分布三敏感柵金屬應(yīng)變片,包括 基底,所述金屬應(yīng)變片還包括三個(gè)敏感柵,每個(gè)敏感柵的兩端分別連接一根引腳,所述基底 上固定所述三個(gè)敏感柵;
[0036] 每一敏感柵包括敏感段和過渡段,所述敏感段的兩端為過渡段,所述敏感段呈細(xì) 長條形,所述過渡段呈粗短形,所述敏感段的電阻遠(yuǎn)大于所述過渡段的電阻,相同應(yīng)變狀態(tài) 下所述敏感段的電阻變化值遠(yuǎn)大于所述過渡段的電阻變化值,所述過渡段的電阻變化值接 近于〇;
[0037] 每個(gè)敏感段的所有橫截面形心構(gòu)成敏感段軸線,該敏感段軸線為一條直線段,所 述三個(gè)敏感柵中各敏感段的軸線平行并且位于同一平面中,敏感段軸線所確定平面內(nèi),沿 所述敏感段軸線方向即軸向,與軸向垂直的方向?yàn)闄M向;每個(gè)敏感段上存在其兩側(cè)電阻值 相等的一個(gè)橫截面,取該截面形心位置并以該敏感段電阻值為名義質(zhì)量構(gòu)成所在敏感段的 名義質(zhì)點(diǎn),各個(gè)敏感段的名義質(zhì)點(diǎn)共同形成的質(zhì)心位置為敏感柵的中心;
[0038] 三個(gè)敏感柵中心在軸向上無偏差,在橫向上有偏差;三個(gè)敏感柵按敏感柵中心位 置的順序,沿橫向從上至下分別稱為上敏感柵、中敏感柵和下敏感柵;上敏感柵中心與中敏 感柵中心的距離為Ayi,中敏感柵中心與下敏感柵中心的距離為Ayi,任意兩個(gè)敏感柵之 中敏感柵中心橫向位置高者,其每一敏感段上每一點(diǎn)的橫向位置高于另一敏感柵任一敏感 段上任一點(diǎn)的橫向位置;
[0039] 上敏感柵、中敏感柵和下敏感柵的敏感段總電阻呈5 :12 :7的比例關(guān)系,上敏感 柵、中敏感柵和下敏感柵的敏感段在相同的應(yīng)變下敏感段的總電阻變化值也呈5 :12 :7的 比例關(guān)系。
[0040] 進(jìn)一步,每個(gè)敏感段的所有橫截面形狀尺寸一致,取每個(gè)敏感段的軸線中點(diǎn)位置 并以該敏感段電阻值為名義質(zhì)量構(gòu)成所在敏感段的名義質(zhì)點(diǎn),所述上敏感柵、中敏感柵和 下敏感柵的敏感段總長度呈5 :12 :7的比例關(guān)系。該方案為一種可以選擇的方案,名義質(zhì)點(diǎn) 的位置只要符合其兩側(cè)電阻值相等的橫截面形心位置即可,也可以是其他位置。
[0041] 更進(jìn)一步,下敏感柵的兩個(gè)引腳的下緣與下敏感柵最下方敏感段的橫向距離很小 或者甚至引腳下緣位于下敏感柵最下方敏感段的上方。目的是減小下敏感柵中心到應(yīng)變片 下側(cè)邊緣的距離。
[0042] 本實(shí)施例的可測量片外橫向偏導(dǎo)的橫向分布三敏感柵金屬應(yīng)變片,包括基底1,所 述金屬應(yīng)變片還包括三個(gè)敏感柵,每個(gè)敏感柵的兩端分別連接一根引腳,所述基底1上固 定所述三個(gè)敏感柵。
[0043] 基底1之上可固定上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4,用于保持各敏感柵固定 的形狀、位置和尺寸;基底1很薄,從而將試件表面的應(yīng)變準(zhǔn)確地傳遞到上敏感柵2、中敏感 柵3和下敏感柵4。基底1可以是膠膜基底、玻璃纖維基底、石棉基底、金屬基底和臨時(shí)基 底。通常用黏結(jié)、焊接、陶瓷噴涂等方式將基底固定于測試件的被測部位?;?上還可印 有一些用于應(yīng)變片定位的線條。
[0044] 蓋片用紙或者膠等材料制成,覆蓋于上敏感柵2、中敏感柵3、下敏感柵4和基底1 上,起防潮、防蝕、防損等作用的保護(hù)層。
[0045]引腳5用于連接敏感柵和測量電路,上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4各有兩 個(gè)引腳5,對與箱式和膜式應(yīng)變片,引腳5與其所連接的上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵 4聯(lián)為一體。上敏感柵2的兩個(gè)引腳為5-1和5-2,中敏感柵3的兩個(gè)引腳為5-3和5-4,下 敏感柵4的兩個(gè)引腳為5-5和5-6,引腳5-5和5-6的下緣與下敏感柵4最下方敏感段的橫 向距離很小或者甚至該兩引腳下緣位于下敏感柵4最下方敏感段的上方,目的是減小下敏 感柵4中心到應(yīng)變片下側(cè)邊緣的距離。
[0046] 上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4按照其金屬敏感材料和加工工藝的不同,可 以為絲式、箱式、薄膜式、厚膜式。無論何種上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4的厚度均 很小,使得上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4的軸向長度隨其所依附工件的形變而變 化。本發(fā)明基本的關(guān)鍵之處在于上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4之間的配合,有如下 要點(diǎn):
[0047] 第一,在基底上布置三個(gè)敏感柵,分別稱為上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4。
[0048] 第二,上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4均可分為敏感段6和過渡段7,各過渡 段7將各敏感段6連接形成敏感柵。比較而言,敏感段6呈細(xì)長形,電阻較大并且其阻值對 應(yīng)變較為敏感;所述過渡段7基本呈粗短形,使得所述過渡段的電阻很小并且對應(yīng)變不敏 感,工作狀態(tài)下電阻變化接近于〇,因此敏感段電阻的總和基本為單個(gè)敏感柵的總電阻。圖 2從更清晰的角度更詳細(xì)地標(biāo)出了敏感段6和過渡段7。
[0049] 第三,每個(gè)敏感柵的敏感段6呈細(xì)長條狀,每個(gè)敏感段6的所有橫截面形心構(gòu)成敏 感段軸線,該敏感段6軸線為一條直線段,各敏感段6的軸線平行并且位于同一平面中。每 個(gè)敏感段6的所有橫截面沿敏感段軸線方向的投影形狀一致。取每個(gè)敏感段的軸線中點(diǎn)位 置并以該敏感段電阻值為名義質(zhì)量構(gòu)成所在敏感段的名義質(zhì)點(diǎn),各個(gè)敏感段的名義質(zhì)點(diǎn)共 同形成的質(zhì)心位置為敏感柵的中心。
[0050] 第四,上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4的敏感段6總長度呈5 :12 :7的比例 關(guān)系,上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4的敏感段6總電阻呈5 :12 :7的比例關(guān)系,上敏 感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4的敏感段6在相同的應(yīng)變下敏感段的總電阻變化值也呈 5 :12 :7的比例關(guān)系。
[0051] 第五,俯視上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4,它們均具有對稱軸且對稱軸重合 (圖2中的y軸),上敏感柵2、中敏感柵3和下敏感柵4各自的敏感段6全都與該對稱軸 垂直,并且各敏感柵的敏感段6均關(guān)于此軸對稱分布。因此,可以說上敏感柵2、中敏感柵3 和下敏感柵4中心位置均在y軸上,它們的中心無軸向偏差有橫向偏差。根據(jù)圖2中應(yīng)變 片的俯視圖,上敏感柵2的敏感段6有軸向?qū)ΨQ軸Xu,上敏感柵2的中心在y軸與Xu軸的 交點(diǎn),中敏感柵3的敏感段6有軸向?qū)ΨQ軸xM,中敏感柵3的中心在y軸與xM軸的交點(diǎn),下 敏感柵4的敏感段6有軸向?qū)ΨQ軸&,下敏感柵4的中心在y軸與&軸的交點(diǎn)。
[0052] 第六,上敏感柵中心與中敏感柵中心的距離為Ayi,中敏感柵中心與下敏感柵中 心的距離為Δyi,即上敏感柵2的中心與下敏感柵4的中心的連線中點(diǎn)也為y軸與xM軸的 交點(diǎn),如圖2所示。按圖2所示y軸的正向,上敏感柵2之任意敏感段6上任意點(diǎn)的y坐標(biāo)