一种继承性大变形电阻应变片测试结构及测试方法技术

本发明专利技术提出一种继承性大变形电阻应变片测试结构及测试方法，在测试区L两端设两个固结区，将多个电阻应变片Y

【技术实现步骤摘要】
一种继承性大变形电阻应变片测试结构及测试方法
本专利技术属于变形测试
，具体涉及一种继承性大变形电阻应变片测试结构及测试方法。
技术介绍
电阻应变片测试技术已有数十年发展历史，被大量应用于工程变形检测，是目前使用得最普遍的变形检测手段之一。电阻应变片是一种片状变形传感元件，主要材料是很细的康铜丝，工作原理是：变形后康铜丝被拉长，横截面积减小，电阻值增大；根据电阻值与变形之间的关系，由检测电阻值改变来获得变形数据。生产厂家将康铜丝弯曲成一定形状后用高分子材料固结成片状传感元件，并进行统一标定，批量生产。电阻应变片具有工作原理简单清晰、成本低、易于实施、精度高等特点，得到普遍应用。但是，电阻应变片受康铜丝变形能力的限制，变形过大时，康铜丝会被拉断，有效应变量程通常为1.0%左右。对于利用塑性变形的结构工程、岩土工程等大变形工程而言，电阻应变片的量程显然不够，因此得不到应用，这是目前大变形检测的一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术目的在于提供一种继承性大变形电阻应变片测试结构及测试方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下所述技术方案。一种继承性大变形电阻应变片测试结构，其特征在于：在测试点布置多个不同长度的电阻应变片Yi，每个电阻应变片通过导线2外接测试仪器3；在测试区L两端设两个固结区1，将电阻应变片Yi两端固结在测试对象4上，或者先将电阻应变片Yi固结在测试载体5上，再将测试载体5固结在测试对象4上；在测试区L范围内，第一个电阻应变片Y1的长度为L1=L，其它电阻应变片Yi的长度为Li-1＜Li≤Li-1(1+δ)（i=2,...,i,...n)，i表示电阻应变片编号，n≥2为应变片数量，δ表示电阻应变片有效测试应变量，由生产厂家提供。进一步地，每个电阻应变片Yi有共同的固结区1，固结区1之间的初始净间距为L。再进一步地，根据测试变形量最大值确定电阻应变片Yi的数量n。更进一步地，测试载体5的材料、形状、尺寸根据测试对象与环境确定。基于前述继承性大变形电阻应变片测试结构的测试方法，其步骤包括：将电阻应变片Yi组固结在测试对象4上，或通过测试载体5固结在测试对象4上；电阻应变片Yi通过导线2外接测试仪器3；变形测试过程中，首先通过第一个电阻应变片Y1测试变形量；当第一个电阻应变片Y1失效时，第二个电阻应变片Y2进入测试状态；当第二个电阻应变片Y2失效时，第三个电阻应变片Y3进入测试状态；……；以此类推，直到完成大变形测试；变形测试结果为：应变片Yi数据叠加Yi起始点同一时间点的Yi-1末端数据。有益效果：（1）、采用基于电阻应变片的小变形量级的测试精度，能够测试到测试对象的大变形，从根本上解决了传统大变形测试精度远远小于小变形测试精度的局面，属于对传统大变形检测技术的一次突破，前景广阔；（2）、能够测试现有电阻应变片测试技术无法测试的大变形项目，从原理上讲，只要采取必要的保护措施，采用本专利技术就可以测试到几乎所有材料的变形，为变形技术的发展提供了更多的可能性和新的方向；（3）、本专利技术提供的继承性大变形电阻应变片测试结构及方法具有结构简单、稳定性好、检测精度高、可批量生产、结构成本及其实施成本低等优点，有极大的应用前景。附图说明图1为实施例1中继承性大变形电阻应变片测试结构俯视示意图；图2为实施例1中继承性大变形电阻应变片测试结构正视示意图；图3为实施例2中继承性大变形电阻应变片测试结构的组合电阻应变片示意图；图中：1—电阻应变片固结区；2—导线；3—测试仪器；4—测试对象；5—测试载体；L—测试区(长度)；Y1、Y2、Y3—第一、二、三个电阻应变片；L1、L2、L3—测试区范围第一、二、三个电阻应变片长度；P—测试结构端部的拉力；i—电阻应变片编号。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要注意的是，实施例中的电阻应变片只表示了3片（Y1、Yi、Yn），仅仅是说明测试电阻应变片的顺序关系，不能理解为对本专利技术的限制。实施例1：测试对象4为一个受拉构件，两端作用拉力P，现需要测试构件受拉过程中部应变为3.0%范围内的大变形。因为传统电阻应变片测试最大应变为1.0%，故只能使用本专利技术方法进行测试。市面采购的测试电阻应变片产品有效测试应变量最大值为δ=1.0%，根据本专利技术的继承性原理，可布置3片电阻应变片，其有效测试应变量为3x1.0%=3.0%，可满足本次检测要求。为了便于精确控制电阻应变片长度Li，采用先在室内将电阻应变片固结在测试载体5上，然后将测试载体5固结在测试对象4上的测试方法，参见图1和图2。测试载体5上应变片的固结制作：1、测试载体5选择满足变形延展性要求的高分子片状材料；2、测试区长度取L=20mm，电阻应变片有效测试应变量δ=1.0%，在测试区域长度L范围内L1=L=20mm、L2=L1（1+δ）=20（1+0.01）=20.2mm、L3=L2（1+δ）=20.2（1+0.01）=20.402mm；3、用粘结剂将电阻应变片统一固结在测试载体5上，其中电阻应变片Y1平直放置，其它应变片向上凸放置，参见图2（a）右侧三个图；4、制作时注意电阻应变片长度Li变化控制在测试区长度L内。实施步骤如下：1、将预先固结好的含三个电阻应变片测试载体5用粘结剂固结在测试对象4测试点上，用导线2将电阻应变片连接到测试仪器3上；2、根据现场条件，选择数个固定点，将导线2固定好，并防止受拉构件变形将导线拉断，采取对电阻应变片和导线的保护措施，放置损坏；3、开启测试仪器，检查线路是否联通、损坏等不正常现象，读取测试初始数据；4、工作测试条件下，对受拉构件施加作用力P，同时记录电阻应变片的变形数据，直至变形量达到需要检测值为止；5、数据采纳方式为：第一阶段变形采用Y1的数据剔除测试初始值，第二阶段变形采用Y2的数据叠加Y2起始点同一时间点的Y1末端数据，第三阶段变形采用Y3的数据叠加Y3起始点同一时间点的Y2末端数据。本专利技术测试继承原理如下：1、构件第一阶段受力时，第一个电阻应变片Y1是直线布置的，可检测到构件变形，见图2（a）右侧三个图；2、构件第一阶段受力末期，第一个电阻应变片Y1变形逐渐进入检测量程边沿，此时，第二个电阻应变片Y2逐渐被拉直，进入变形检测准备阶段；3、构件第二阶段受力时，第一个电阻应变片Y1变形进入失效阶段，表现为变形不规则或被拉断，此时，第二个电阻应变片Y2进入变形检测工作状态，完成第一次继承，见图2（b）右侧三个图；4、按1、2、3条原理，构件第三阶段受力时，第三个电阻应变片Y3进入变形检测工作状态，完成第二次继承，见图2（c）右侧三个图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种继承性大变形电阻应变片测试结构，其特征在于：在测试点布置多个不同长度的电阻应变片Y

【技术特征摘要】
1.一种继承性大变形电阻应变片测试结构，其特征在于：在测试点布置多个不同长度的电阻应变片Yi，每个电阻应变片通过导线（2）外接测试仪器（3）；在测试区L两端设两个固结区（1），将电阻应变片Yi两端固结在测试对象（4）上，或者先将电阻应变片Yi固结在测试载体（5）上，再将测试载体（5）固结在测试对象(4)上；在测试区L范围内，第一个电阻应变片Y1的长度为L1=L，其它电阻应变片Yi的长度为Li-1＜Li≤Li-1(1+δ)（i=2,...,i,...n)，i表示电阻应变片编号，n≥2为应变片数量，δ表示电阻应变片有效测试应变量。


2.根据权利要求1所述的继承性大变形电阻应变片测试结构，其特征在于：根据测试变形量最大值确定电阻应变片Yi的数量n。


3.根据权利要求1所述的继承性大变形电阻应变片测试结构，其特征在于：每个电阻应变...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晓明，陈柏林，郭琪，傅翔，
申请(专利权)人：叶晓明，重庆大恒工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50