一种立体四维应力测量应变计的制作方法

1.本实用新型涉及应变计领域，具体为一种立体四维应力测量应变计。


背景技术：

2.应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件。电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”。应变片有很多种类。一般的应变片是在称为基底的塑料薄膜上贴上由薄金属箔材制成的敏感栅，然后再覆盖上一层薄膜做成迭层构造。
3.常规应变计，因受其丝栅的结构排布设计，在测试试件的同一个位置往往只能实现一维方向应力测量，给实际应用带来诸多不变，当需要测量多维方向的应力时，只能通过多次测量操作，难以同一位置同时实现不同方向的应力的测量，测量效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种立体四维应力测量应变计，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种立体四维应力测量应变计，包括基底和应变片，所述基底上设置有应变片，所述应变片包括应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五、应变片六、应变片七和应变片八，所述应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五、应变片六、应变片七和应变片八的中心点重合设置，且应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五、应变片六、应变片七和应变片八的朝向方向不同。
6.进一步的，所述应变片一和应变片二通过中间的敏感栅连接，且应变片一和应变片二在同一平面。
7.进一步的，所述应变片三和应变片四通过中间的敏感栅连接，且应变片三和应变片四在同一平面，所述应变片三和应变片四叠装在应变片一和应变片二上方。
8.进一步的，所述应变片五和应变片六通过中间的敏感栅连接，且应变片五和应变片六在同一平面，所述应变片五和应变片六叠装在应变片三和应变片四上方。
9.进一步的，所述应变片七和应变片八通过中间的敏感栅连接，且应变片七和应变片八在同一平面，所述应变片七和应变片八叠装在应变片五和应变片六上方。
10.进一步的，所述基底处于垂直方向时，以基底的上北下南左西右东为参考基准，所述应变片一和应变片二处于东-西的位置，所述应变片三和应变片四处于北-南的位置，所述应变片五和应变片六处于东南-西北的位置，所述应变片七和应变片八处于东北-西南的位置。
11.进一步的，所述应变片七和应变片八上覆盖有树脂保护薄膜。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该立体四维应力测量应变计具有产品更薄，尺寸小的特点；粘贴方便，测量精度高，引出线少；可以实现在同一位置上多个方向
上的应力的测量采集数据更全面，同时提高了测量效率，使用更加灵活方便；该应变计的四组八个方向的应变片在中心重合，形成一个整体应变计，该应变计贴到测试件上后八个方向应变片分别接到应力测试仪上分别组成惠斯顿电桥，可以实现测试件同位置八个不同方向应力的同时测量，形成的四层结构的应变计，为立体四维结构，实现了测试试件的同一个位置在东-西、北-南、东南-西北、东北-西南方向上的四维应力同时测量。
附图说明
13.图1为本实用新型主视结构示意图；
14.图2为本实用应变片一和应变片二的朝向示意图；
15.图3为本实用应变片三和应变片四的朝向示意图；
16.图4为本实用应变片五和应变片六的朝向示意图；
17.图5为本实用应变片七和应变片八的朝向示意图。
18.图中：1、基底，2、应变片，21、应变片一，22、应变片二，23、应变片三，24、应变片四，25、应变片五，26、应变片六，27、应变片七，28、应变片八。
具体实施方式
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种立体四维应力测量应变计，包括基底1和应变片2，基底1上设置有应变片2，应变片2包括应变片一21、应变片二22、应变片三23、应变片四24、应变片五25、应变片六26、应变片七27和应变片八28，应变片一21、应变片二22、应变片三23、应变片四24、应变片五25、应变片六26、应变片七27和应变片八28的中心点重合设置，且应变片一21、应变片二22、应变片三23、应变片四24、应变片五25、应变片六26、应变片七27和应变片八28的朝向方向不同；
23.应变片一21和应变片二22通过中间的敏感栅连接，且应变片一21和应变片二22在同一平面；
24.应变片三23和应变片四24通过中间的敏感栅连接，且应变片三23和应变片四24在
同一平面，应变片三23和应变片四24叠装在应变片一21和应变片二22上方；
25.应变片五25和应变片六26通过中间的敏感栅连接，且应变片五25和应变片六26在同一平面，应变片五25和应变片六26叠装在应变片三23和应变片四24上方；
26.应变片七27和应变片八28通过中间的敏感栅连接，且应变片七27和应变片八28在同一平面，应变片七27和应变片八28叠装在应变片五25和应变片六26上方；应变片七27和应变片八28上覆盖有树脂保护薄膜；
27.基底1处于垂直方向时，以基底1的上北下南左西右东为参考基准，应变片一21和应变片二22处于东-西的位置，应变片三23和应变片四24处于北-南的位置，应变片五25和应变片六26处于东南-西北的位置，应变片七27和应变片八28处于东北-西南的位置。
28.如附图1所示，将第一应变计应变片一21和应变片二22在横向上粘贴在基底上，此时指向定义为东-西方向；应变片三23和应变片四24纵向设在应变片一21和应变片二22上方，指向北-南方向；应变片五25和应变片六26倾斜45
°
设置在应变片三23和应变片四24上方，指向东南-西北，也可指向东北-西南；应变片七27和应变片八28以垂直的方向设置在应变片五25和应变片六26上方，当应变片五25和应变片六26处于东南-西北的位置时，应变片七27和应变片八28处于东北-西南的位置；当应变片五25和应变片六26处于东北-西南的位置时，应变片七27和应变片八28处于东南-西北的位置；四组八个方向的应变片在中心重合，形成一个整体应变计，该应变计贴到测试件上后八个方向应变片分别接到应力测试仪上分别组成惠斯顿电桥，可以实现测试件同位置八个不同方向应力的同时测量，形成的四层结构的应变计，为立体四维结构，实现了测试试件的同一个位置在东-西、北-南、东南-西北、东北-西南方向上的四维应力同时测量。
29.在具体制作时：
30.(1)将康铜箔材粘贴到预制钛框架上后甩上改性酚醛树脂放烘箱按特定工艺温度固化好；
31.(2)基底固化好后在金属箔上甩上光刻胶并烘干后分别对东-西、北-南、东南-西北、东北-西南八个方向上的应变片图形进行曝光显影好并放入蚀刻机内分别蚀刻成形后进行精密调阻；
32.(3)调好阻的东-西方向应变片修剪成条状备用，调好阻的北-南方向应变片基底涂一层胶水并烘干后修剪成单个应变片备用，调好阻的东南-西北方向应变片基底涂一层胶水并烘干后修剪成单个应变片备用，调好阻的东北-西南方向应变片用改性梵醛树脂薄膜盖层对其加保护膜，并在其基底涂一层胶水并烘干后修剪成单个应变片备用；
33.(4)将北-南方向应变片粘贴到东-西方向应变片的北-南方向的位置上，将东南-西北应变片粘贴到东-西方向应变片的东南-西北的位置上，将东北-西南应变片粘贴到东-西方向应变片的东北-西南的位置上，四组应变片以东-西、北-南、东南-西北、东北-西南四个方向叠加好后放入专用夹具进行加压热固化，固化好后进行修剪并分选阻值后制成成品应变计。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。