應(yīng)變電測與傳感器技術(shù)的新發(fā)展及應(yīng)用

1、    應(yīng)變電測與傳感器技術(shù)的新發(fā)展及應(yīng)用    蘆錦波摘 要 本文主要介紹了應(yīng)變電測技術(shù)應(yīng)用的主要原理，詳細(xì)分析了應(yīng)變電測和傳感器技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展方向，為應(yīng)變電測以及傳感器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了參考。【關(guān)鍵詞】應(yīng)變電測 傳感器 發(fā)展應(yīng)用隨著社會的不斷發(fā)展，科技對于人們生活的影響越來越大，已經(jīng)逐步的走入了人們?nèi)粘－h(huán)境以及工業(yè)化生產(chǎn)中。在大型工業(yè)、機(jī)械化工以及航空航天等領(lǐng)域中，新的科技應(yīng)用使得各種大型設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高，為工業(yè)化、機(jī)械化發(fā)展提供重要技術(shù)保障。因此，各種設(shè)備的正常運(yùn)行是保證工業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)，是安全生產(chǎn)以及產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)的前提，而對設(shè)備的應(yīng)

2、變測試是檢測設(shè)備正常運(yùn)行的重要手段之一。應(yīng)力應(yīng)變測試以及傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以精確的對設(shè)備或者產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、各種零部件以及工作時的受力、傳熱等狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的測試，保證設(shè)備運(yùn)行時有著正確的位移、應(yīng)變、受力、受熱等力學(xué)基礎(chǔ)參數(shù)，保證機(jī)械設(shè)備在合適的范圍運(yùn)行，避免由于結(jié)構(gòu)問題或者受力、強(qiáng)度等問題導(dǎo)致的運(yùn)行故障。所以說，應(yīng)變電測與傳感器技術(shù)對我國工業(yè)生活的發(fā)展建設(shè)是人類社會未來發(fā)展的必然選擇。借助一定的設(shè)備檢測節(jié)點來處理一定的信息，從而來監(jiān)控和檢測設(shè)備運(yùn)行的實時環(huán)境，有利于大大的推動、保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行以及人們的生命財產(chǎn)安全，展示了廣闊的發(fā)展前景。1 技術(shù)原理與發(fā)展現(xiàn)狀應(yīng)變電測的原理是將被測物品產(chǎn)生的應(yīng)變

3、反應(yīng)到電阻片上，然后采集電阻應(yīng)變片上由于電阻變化產(chǎn)生的阻值。由于電阻應(yīng)變片較為敏感，屬于敏感性元件，因此在電阻應(yīng)變片設(shè)計以及測量過程中需要注意應(yīng)變片的連接方式、溫度影響、電阻片厚度和敏感度等因素的影響。在應(yīng)變測量時，需要把電阻應(yīng)變片連接在被測物件的表面，當(dāng)被測物表面產(chǎn)生受力變形時，表面的電阻應(yīng)變片會敏感的捕捉到電阻片基底感應(yīng)獲取的應(yīng)力信息，從而將信息由基地傳到應(yīng)變片的敏感柵位置，敏感柵根據(jù)被測件的變形情況計算出實際的變形量，最終使得電阻應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的阻值，轉(zhuǎn)換為阻值數(shù)字表達(dá)出來。在信息技術(shù)的不斷推進(jìn)發(fā)展中，應(yīng)變電測也逐漸走向 了數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)化，自動采集數(shù)據(jù)大大增加了電測技術(shù)的工作效率以及工

4、作精度，有效促進(jìn)了應(yīng)變電測技術(shù)發(fā)展。傳感器目前主流的有多種類型，例如感光傳感器、溫度傳感器、應(yīng)變傳感器、濕度傳感器以及熱紅外傳感器等等，一般在工業(yè)系統(tǒng)中常用的傳感器是應(yīng)變計式傳感器。在工業(yè)系統(tǒng)中，傳感器與各個網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點密切實時連接，不同的節(jié)點之間可以借助一定的協(xié)議來實現(xiàn)連接，進(jìn)而保證在一定的環(huán)境信息基礎(chǔ)之上進(jìn)行協(xié)同工作，共同完成了數(shù)據(jù)采集護(hù)工作。恰恰傳感器憑借著其自身的優(yōu)越性，例如網(wǎng)絡(luò)容量大、數(shù)據(jù)量較小、靈敏度高、實時性好等，進(jìn)而來發(fā)揮出整個網(wǎng)絡(luò)在傳輸數(shù)據(jù)信息的可靠性和安全性，體現(xiàn)了工業(yè)系統(tǒng)的優(yōu)勢。當(dāng)前，應(yīng)變電測與傳感器技術(shù)正在我國各個行業(yè)發(fā)揮重要的作用，而該技術(shù)的發(fā)展仍然需要進(jìn)一步提高，應(yīng)變

5、電測與傳感器技術(shù)的水平以及精度必須要達(dá)到具有一定的功能使用性標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到國際一流水平，以滿足我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求?？偠灾?dāng)前形勢下我國應(yīng)變電測與傳感器技術(shù)工作的主要目標(biāo)具體如下：（1）要能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)的、系統(tǒng)的、精確的且快速的對于工業(yè)設(shè)備的工作狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)性的描述， 針對未來的工業(yè)設(shè)備的發(fā)展變化趨勢，特別是那些我國政府十分重視的行業(yè)設(shè)備進(jìn)行重點關(guān)注，并根據(jù)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新，不斷滿足發(fā)展需求。（2）要能夠更加精確的給出應(yīng)變阻值，提高技術(shù)的精度，根據(jù)反饋值保證設(shè)備在安全使用范圍內(nèi)。（3）進(jìn)一步完善應(yīng)變電測技術(shù)的采集功能，實現(xiàn)多種傳感器技術(shù)的融合，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，不斷適應(yīng)日益發(fā)展的科學(xué)化生產(chǎn)水平。2

6、 應(yīng)變電測與傳感器技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用2.1 新型設(shè)備的產(chǎn)生越來越先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)使得工業(yè)系統(tǒng)對新技術(shù)的要求也越來越高，這也同樣刺激了應(yīng)變電測計的品種以及技術(shù)規(guī)格都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在使用的應(yīng)力值范圍、應(yīng)用溫度、環(huán)境復(fù)雜程度等方面都有了較大的進(jìn)步，一些針對特殊環(huán)境下使用的應(yīng)變計也逐漸被推出，如高溫應(yīng)變計、防水應(yīng)變計等。除此之外，在應(yīng)用范圍上也有了較大的革新，除了常用的溫度、應(yīng)力應(yīng)變外 ，還包括加速度、稱重、超小型、沉降計等新型應(yīng)變計，在使用精度上有了較大的提高，一些應(yīng)變計還可以多次重復(fù)使用，節(jié)約資源，提高 利用率。同時，針對各種應(yīng)變電測設(shè)備，相應(yīng)的開發(fā)出了很多對設(shè)備進(jìn)行物理量測試的技術(shù)方法，包括對各

7、種形式的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理的專門軟件，可以實現(xiàn)對應(yīng)變計以及傳感器的自動化測量與分析。新型數(shù)字動態(tài)應(yīng)變電測計的使用也是一種技術(shù)革新，能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)變電測計和 計算機(jī)的對接，大大提高了對設(shè)備結(jié)構(gòu)、試驗進(jìn)行分析的工作效率，保證了工作質(zhì)量。2.2 航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用近年來，我國航空航天技術(shù)得到了長足的發(fā)展，同樣的，應(yīng)變電測與傳感器技術(shù)在其中也起到了不可小覷的作用，是航空航天發(fā)展中重要的技術(shù)支持。在飛機(jī)發(fā)動機(jī)中，渦輪轉(zhuǎn)子以及渦輪風(fēng)扇的工作需要很高的溫度，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動時溫度最高可以達(dá)到900，要想在這種工作環(huán)境下檢測發(fā)動機(jī)葉片的應(yīng)變變化，所用的應(yīng)變電阻片必須要能夠耐高溫，對此，新開發(fā)的應(yīng)變測量計可以實現(xiàn)長

8、時間的高溫使用，成功解決了這一難題并取得了良好的效果。此外，在飛機(jī)發(fā)動機(jī)搖臂上采用的動態(tài)應(yīng)變儀取得突出的效果；飛機(jī)發(fā)動機(jī)導(dǎo)管采用的應(yīng)力檢測試片很好的減小了飛機(jī)發(fā)動機(jī)導(dǎo)管 的動應(yīng)力；發(fā)動機(jī)矢量噴管采用的載荷測量技術(shù)實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)的減重并為發(fā)動機(jī)優(yōu)化設(shè)計提供數(shù)據(jù) 理論支持；在返回艙的模擬中采用的應(yīng)力測試以及動態(tài)應(yīng)變儀保障了返回艙的強(qiáng)度，由此可見，應(yīng)變電測技術(shù)以及傳感器技術(shù)在航空航天領(lǐng)域有著至關(guān)重要的作用。3 結(jié)束語隨著工業(yè)化系統(tǒng)的飛速發(fā)展，科技化技術(shù)水平不斷推動著應(yīng)變電測技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)設(shè)備的應(yīng)變測試有了更多、更好的選擇，為航空航天、鐵路運(yùn)輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品發(fā)展提供了有利的技術(shù)保障，是計算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、應(yīng)力應(yīng)變、溫度變化等測試的有效手段，為工業(yè)試驗以及工業(yè)數(shù)據(jù)分析提供了較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料。參考文獻(xiàn)1李炳生，李斌，曹文清.電阻應(yīng)變式傳感器在結(jié)構(gòu)試驗中的應(yīng)用新技術(shù)j.結(jié)構(gòu)工程師，2011