本发明涉及高温应变测量技术领域，具体涉及一种带补偿应变计的高温静态应变计。
背景技术：
高温应变计测量技术是研究高温结构部件力学行为最主要的技术手段。
目前的应变电测测量温度大部分都在300℃以下，300℃以上特别是600℃～1000℃的高温应变测量领域，高温应变计由于其热输出大，在做静态应变测量时必须考虑消除热输出影响。
现在多采用先进行热输出标定后进行热输出修正的曲线修正法；应变计稳态热输出标定可以在电阻炉中较容易实现，但应变计的热输出与应变计感受的温度升温速率有关，特别是在快速升温环境下稳态热输出和瞬态热输出存在较大差别，用稳态热输出代替瞬态热输出进行热输出修正会带来较大误差，因此在快速升温环境下应变测量必须进行瞬态热输出标定；而进行瞬态热输出标定的设备和方法复杂，标定瞬时热输出的难度较大。在实际高温应变测量时，也可以采用线路补偿法消除热输出影响，但布置补偿应变计时要求补偿应变计布置在与工作应变计具有相同温度场却不感受应变的地方，通常难以找到这样的布片位置。
高温静态应变测量在消除热输出影响时，标定瞬时热输出的难度较大，布置补偿应变计时难以找到只感受温度不感受应变的布片位置，导致受应变计热输出影响数据误差大，严重影响测量结果精度和可靠性。
技术实现要素：
为解决上述技术的问题，本发明提出了一种带补偿应变计的高温静态应变计。
本发明采用的技术方案如下：
一种带补偿应变计的高温静态应变计，包括工作应变计敏感栅、下层喷涂层、上层喷涂层、补偿应变计敏感栅、喷涂条、绝缘层、保护层、工作应变计引线、补偿应变计引线；工作应变计敏感栅、补偿应变计敏感栅和绝缘层位于保护层内；工作应变计敏感栅位于下层喷涂层与上层喷涂层之间，工作应变计敏感栅的上、下表面与下层喷涂层与上层喷涂层完全粘合在一起；补偿应变计敏感栅置于上层喷涂层上表面上，与工作应变计敏感栅位置和方向一致，通过两条喷涂条粘合固定在上层喷涂层上；绝缘层放置在两条喷涂条上面，并完全覆盖补偿应变计敏感栅，绝缘层的上表面与保护层紧密贴合；工作应变计引线、补偿应变计引线分别位于工作应变计敏感栅、补偿应变计敏感栅的末端，从保护层的预留孔中引出。。
进一步地，工作应变计敏感栅和补偿应变计敏感栅采用相同型号、相同批次的单轴应变计的裸敏感栅。
进一步地，下层喷涂层、上层喷涂层、喷涂条的厚度为0.03～0.3mm，喷涂条的宽度为0.3～1.5mm。
进一步地，下层喷涂层2、上层喷涂层3和喷涂条5的组分及各组分的质量百分比相同，组分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、NaO2、CaO和MgO，各组分的质量百分比为Al2O3∶98.3、SiO2∶0.78、Fe2O3∶0.05、TiO2∶0.01、NaO2∶0.3、CaO∶0.2、MgO∶0.36。
进一步地，绝缘层采用石棉垫材料。
进一步地，保护层采用金属合金薄片，厚度为0.03～0.1mm。
本发明的优点在于：
1.本发明在工作应变计的上方布置补偿应变计，补偿应变计的敏感柵与工作应变计敏感栅位置和方向一致，同时补偿应变计的敏感柵通过两条喷涂条粘合固定在上层喷涂层上，使补偿应变计与工作应变计具有相同的温度场，使补偿应变计的敏感柵只感受工作应变计的敏感柵所感受到的温度，而不感受工作应变计的敏感柵所感受到的应变，因此补偿应变计的输出为工作应变计的热输出，消除工作应变计热输出影响，提高高温静态应变测量精度和可靠性，减少热输出标定环节，使高温静态应变测量更加简单方便。
2.补偿应变计的输出能够补偿工作应变计的瞬时热输出，本发明高温静态应变计在快速升温环境下，也能够达到测量精度高和可靠性好的效果。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的带补偿应变计的高温静态应变计的结构示意图。
图中：1-工作应变计敏感栅、2-下层喷涂层、3-上层喷涂层、4-补偿应变计敏感栅、5-喷涂条、6-绝缘层、7-保护层、8-工作应变计引线、9-补偿应变计引线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
工作应变计实际测量中测量到应变值除需要的热应变或机械应变外，还包括工作应变计受温度影响产生的热输出，热输出不是真实的应变，需要被修正。本发明在工作应变计的上方布置补偿应变计，使补偿应变计的输出为工作应变计的热输出，消除工作应变计热输出影响。
如图1所示，本发明一实施例提供的一种带补偿应变计的高温静态应变计包括工作应变计敏感栅1、下层喷涂层2、上层喷涂层3、补偿应变计敏感栅4、喷涂条5、绝缘层6、保护层7、工作应变计引线8、补偿应变计引线9。
其中：工作应变计敏感栅1、补偿应变计敏感栅4和绝缘层6位于保护层7内；工作应变计敏感栅1位于下层喷涂层2与上层喷涂层3之间，工作应变计敏感栅1的上、下表面与下层喷涂层2与上层喷涂层3完全粘合在一起；补偿应变计敏感栅4置于上层喷涂层3上表面上，与工作应变计敏感栅1位置和方向一致，通过两条喷涂条5粘合固定在上层喷涂层3上；绝缘层6放置在两条喷涂条5上面，并完全覆盖补偿应变计敏感栅4，绝缘层6的上表面与保护层7紧密贴合；工作应变计引线8、补偿应变计引线9分别位于工作应变计敏感栅1、补偿应变计敏感栅4的末端，从保护层7的预留孔中引出。
在本实施例中，工作应变计敏感栅1和补偿应变计敏感栅4采用同一批次型号HFH-12-125-ZHW的单轴应变计的裸敏感栅，单轴应变计敏感栅的尺寸为5×3mm。在工作应变计的上方布置补偿应变计，补偿应变计的敏感柵与工作应变计敏感栅位置和方向一致，同时补偿应变计的敏感柵通过两条喷涂条粘合固定在上层喷涂层上，使补偿应变计与工作应变计具有相同的温度场，使补偿应变计的敏感柵只感受工作应变计的敏感栅所感受到的温度，而不感受工作应变计的敏感栅所感受到的应变，补偿应变计的输出为工作应变计的热输出。在快速升温工作环境下，补偿应变计的输出能够补偿工作应变计的瞬时热输出，高温静态应变计也能够达到测量精度高和可靠性好的效果。
下层喷涂层2、上层喷涂层3、喷涂条5的厚度为0.08mm，喷涂条5的宽度为1mm；两条喷涂条5的中心线分别位于补偿应变计敏感栅4的栅长的1/3、2/3处。
绝缘层6采用石棉垫材料，起到在保护层7与补偿应变计敏感栅4之间绝缘和隔热的作用。
保护层7采用金属合金薄片，厚度为0.08mm，起保护应变计的作用。
工作应变计引线8和补偿应变计引线9为Φ0.08mm铁铬铝合金圆引线。
在本实施例中，下层喷涂层2、上层喷涂层3和喷涂条5的组分及各组分的质量百分比相同，组分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、NaO2、CaO和MgO，各组分的质量百分比为Al2O3∶98.3、SiO2∶0.78、Fe2O3∶0.05、TiO2∶0.01、NaO2∶0.3、CaO∶0.2、MgO∶0.36。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。