电导式柔性应变片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电导式柔性应变片，属于应变测量装置领域，用于解决传统的应变片的变形能力小，变形不协调，对于刚度小于应变片刚度的物体，无法准确测试出其应变量的问题。它包括胶垫、位于胶垫上表面的感应部分和传导部分，所述胶垫为矩形；所述感应部分包括胶管、位于胶管内的盐溶液、位于胶管两端的铂丝；所述胶管平行置于胶垫上，所述胶管和胶垫通过粘胶连接，所述盐溶液充满于胶管内，所述铂丝一端浸于盐溶液内，所述铂丝另一端连接于传导部分，所述铂丝之间有间隔。本技术方案提供了一种变形能力大，且变形均匀的电导式柔性应变片，解决了对于刚度小于应变片刚度的物体，无法准确测试出其应变量的问题。
【专利说明】
电导式柔性应变片
技术领域
[0001 ]本实用新型属于应变测量装置领域，具体来说，是电导式柔性应变片。
【背景技术】
[0002]电阻应变片的测量原理为:金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度，横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上，当构件受力变形时，金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化。dR/R = Ks*e其中，Ks为材料的灵敏系数，其物理意义是单位应变的电阻变化率，标志着该类丝材电阻应变片效应显著与否。ε为测点处应变，为无量纲的量，但习惯上仍给以单位微应变，常用符号M表示。可知，金属丝在产生应变效应时，应变ε与电阻变化率dR/R成线性关系，这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。
[0003]电阻式应变片，由合金等材料制成，虽然精度比较高，但是变形能力很小(通常在I %以下)，对于发生大变形的物体(如爆炸引起的岩石振动)无法测试，另外由于电阻式应变片刚度较大，对于刚度小于电阻式应变片刚度的物体，由于变形不协调，无法准确测试出其应变量。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是旨在提供了一种变形能力大，且变形均匀，可以测量低刚度物体应变的电导式柔性应变片。
[0005]为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]电导式柔性应变片，包括胶垫、位于胶垫上表面的感应部分和传导部分;所述胶垫为矩形;所述感应部分包括胶管、位于胶管内的盐溶液、位于胶管两端的铂丝;所述胶管平行置于胶垫上，所述胶管和胶垫通过粘胶连接，所述盐溶液充满于胶管内，所述铂丝一端浸于盐溶液内，所述铂丝另一端连接于传导部分，所述铂丝之间有间隔，所述铂丝与胶管连接处是密封的；所述传导部分包括铜片、连接于铜片上的导线，所述铜片一面连接铂丝，另一面连接导线。
[0007]采用上述技术方案的实用新型，感应部分包括胶管，胶管是可以拉伸和伸缩的，可以测量正应变和负应变。胶管内有盐溶液，盐溶液是导电的，相当于导体，胶管被拉伸或者压缩时，盐溶液的体积不变，但是长度和横截面积会发生变化，从而盐溶液的电导率发生变化。铂丝之间有间隔，胶管被拉伸或者压缩，铂丝之间的间隔变化影响电导率的大小。在测量时，将胶垫贴于被测物体上，导线与电导仪电极相连，测出初始电导率值，当物体发生受拉变形时，胶管被拉长，胶管内铂丝的间距增大，同时，盐溶液的在总体积不变的情况下因长度增大，横截面积减小，这样电导仪测出的电导率值变小，通过理论计算或实验标定可得到电导率值变化量与被测物体正应变量的关系。当物体发生受压变形时，胶管被压缩，胶管内铂丝的间距减小，盐溶液的横截面积增大，通过理论计算或实验标定得到电导率值变化量与被测物体负应变量的关系。读出电导仪的数据，根据电导率值变化量与被测物体应变量的关系，计算出应变量，实现物体应变的测量。
[0008]进一步限定，所述胶垫长50mm，宽30mm，厚2mm。
[0009]满足较多情形尺寸的需求。
[0010]进一步限定，所述胶垫下表面设有粘接片。
[0011 ]在使用时，将胶垫粘接在被测物体上更加方便。
[0012]进一步限定，所述胶管有3根。
[0013]能够较大面积的和被测物体接触，减少因部分变形较大，部分变形较小而导致的测量误差问题。
[0014]本实用新型相比现有技术，变形能力大，且变形均匀，使用方便。
【附图说明】
[0015]本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
[0016]图1为本实用新型电导式柔性应变片的正视图；
[0017]图2为图1中A-A的剖面视图；
[0018]图3为本实用新型电导式柔性应变片的仰视图；
[0019]图4为图3中B-B的剖面视图；
[0020]主要元件符号说明如下:
[0021 ]胶垫I，感应部分2，传导部分3，胶管4，盐溶液5，铂丝6，粘胶7，铜片8，导线9。
【具体实施方式】
[0022]为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。
[0023]实施例一，
[0024]如图1、图2、图3、图4所示，电导式柔性应变片，包括胶垫1、位于胶垫I上的感应部分2和传导部分3;胶垫I为矩形;感应部分2包括胶管4、位于胶管4内的盐溶液5、位于胶管4两端的铂丝6;胶管4平行置于胶垫I上，胶管4和胶垫I通过粘胶7连接，胶管4有3根，盐溶液5充满于胶管4内，铀丝6—端浸于盐溶液5内，铀丝6另一端连接于传导部分3，铀丝6之间有间隔，铂丝6与胶管4连接处是密封的;传导部分3包括铜片8、连接于铜片8上的导线9，铜片8—面连接铂丝6，另一面连接导线9。
[0025]优选的，胶垫I长50mm，宽30mm，厚2mm。
[0026]实施例二，
[0027]如图1、图2、图3、图4所示，电导式柔性应变片，包括胶垫1、位于胶垫I上的感应部分2和传导部分3;胶垫I为矩形;感应部分2包括胶管4、位于胶管4内的盐溶液5、位于胶管4两端的铂丝6;胶管4平行置于胶垫I上，胶管4和胶垫I通过粘胶7连接，胶管4有3根，盐溶液5充满于胶管4内，铀丝6—端浸于盐溶液5内，铀丝6另一端连接于传导部分3，铀丝6之间有间隔，铂丝6与胶管4连接处是密封的;传导部分3包括铜片8、连接于铜片8上的导线9，铜片8—面连接铂丝6，另一面连接导线9。
[0028]优选的，胶垫I长50mm，宽30mm，厚2mm。
[0029]胶垫I下表面设有粘接片10(图示未画出)。
[0030]以上实施例的区别在于:实施例二较于实施例一，实施例二在胶垫I下表面增设了粘接片10，使得测量时更加方便，降低了制造成本。
[0031]以上对本实用新型提供的电导式柔性应变片进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种电导式柔性应变片，包括胶垫、位于胶垫上表面的感应部分和传导部分;其特征在于:所述胶垫为矩形;所述感应部分包括胶管、位于胶管内的盐溶液、位于胶管两端的铂丝;所述胶管平行置于胶垫上，所述胶管和胶垫通过粘胶连接，所述盐溶液充满于胶管内，所述铂丝一端浸于盐溶液内，所述铂丝另一端连接于传导部分，所述铂丝之间有间隔，所述铂丝与胶管连接处是密封的;所述传导部分包括铜片、连接于铜片上的导线，所述铜片一面连接铂丝，另一面连接导线。2.根据权利要求1所述的电导式柔性应变片，其特征在于:所述胶垫长50mm，宽30mm，厚2mm ο3.根据权利要求2所述的电导式柔性应变片，其特征在于:所述胶垫下表面设有粘接片。4.根据权利要求3所述的电导式柔性应变片，其特征在于:所述胶管有3根。
【文档编号】G01B7/16GK205426060SQ201620130001
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】许年春, 钟睿, 邓科, 冯晨, 彭炜, 胡耀, 游玉鹏
【申请人】重庆科技学院, 许年春