中南大學(xué)機(jī)電院測試技術(shù)實驗報告

PAGEPAGE2機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)實驗報告姓名：班級：學(xué)號：年__月__日實驗一電阻應(yīng)變片的粘貼及工藝實驗?zāi)康耐ㄟ^電阻應(yīng)變片的粘貼實驗，了解電阻應(yīng)變片的粘貼工藝和檢查方法及應(yīng)變片在測試中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。實驗原理電阻應(yīng)變片實質(zhì)是一種傳感器，它是被測試件粘貼應(yīng)變片后在外載的作用下，其電阻絲柵發(fā)生變形阻值發(fā)生變化，通過阻橋與靜動態(tài)應(yīng)變儀相連接可測出應(yīng)變大小，從而可計算出應(yīng)力大小和變化的趨勢，為分析受力試件提供科學(xué)的理論依據(jù)。實驗儀器及材料QJ－24型電橋、萬用表、兆歐表、電烙鐵、焊錫、鑷子、502膠、丙酮或酒精、連接導(dǎo)線、防潮材料、棉花、砂紙、應(yīng)變片、連接片。實驗步驟確定貼片位置本實驗是在一梁片上粘貼四塊電阻應(yīng)變片，如圖所示：選片種類及規(guī)格選擇應(yīng)變片有高溫和常溫之分，規(guī)格有3x5，2x4，基底有膠基箔式和紙基箔式。常用是3*5膠基箔式。2)阻值選擇：阻值有120歐，240歐，359歐，500歐等，常用的為120歐。3)電阻應(yīng)變片的檢查a.外觀檢查，用肉眼觀察電阻應(yīng)變是否斷絲，表面是否損壞等。b.阻值檢查：用電橋測量各片的阻值為配組組橋準(zhǔn)備。4)配組電橋平衡條件：R1*R3=R2*R4電橋的鄰臂阻值小于0.2歐。一組誤差小于0.2%。在測試中盡量選擇相同阻值應(yīng)變片組橋。3．試件表面處理1)打磨，先粗打磨，后精細(xì)打磨a.機(jī)械打磨，如砂輪機(jī)b.手工打磨，如砂紙打磨面積應(yīng)大于應(yīng)變片面積2倍，表面質(zhì)量為Ra=3.2um。應(yīng)成45度交叉打磨。因為這樣便于膠水的沉積。2)清潔表面用棉花粘積丙酮先除去油污，后用酒精清洗，直到表面干凈為止。3)粘貼。涂上502膠后在電阻應(yīng)變片上覆蓋一薄塑料模并加壓，注意電阻應(yīng)變片的正反面。反面涂膠，而正面不涂膠。應(yīng)變片貼好后接著貼連接片。4)組橋：根據(jù)要求可組半橋或全橋。5)檢查。用萬用表量是否斷路或開路，用兆歐表量應(yīng)變片與被測試件的絕緣電阻，靜態(tài)測試中應(yīng)大于100M歐，動態(tài)測試中應(yīng)大于50M歐。6)密封為了防止電阻應(yīng)變被破壞和受潮，一般用AB膠覆蓋在應(yīng)變片上起到密封和保護(hù)作用，為將來長期監(jiān)測做好準(zhǔn)備。實驗二靜態(tài)應(yīng)變測量實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗掌握靜態(tài)應(yīng)變測量方法熟悉靜態(tài)應(yīng)變儀的使用方法學(xué)會靜態(tài)應(yīng)變測量數(shù)據(jù)處理方法實驗儀器TS3861型靜態(tài)應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變儀等強(qiáng)度梁加載桿砝碼實驗步驟1．全橋測量方式組橋及連線等強(qiáng)度梁上已貼好4片應(yīng)變片（R1、R2、R3、R4），已密封，按全橋方式組橋并連接在TS3861型靜態(tài)應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變儀的第1通道接線端子上2．TS3861型靜態(tài)應(yīng)變儀設(shè)置1)確定橋路電阻根據(jù)應(yīng)變片的阻值撥入相應(yīng)的代碼,“1”表示120Ω,“2”表示350Ω,“3”表示500Ω,“4”表示1000Ω。2)設(shè)置靈敏度系數(shù)K對照應(yīng)變片靈敏系數(shù)(由應(yīng)變片生產(chǎn)廠提供)撥入相應(yīng)的數(shù)值。例如:應(yīng)變片靈敏系數(shù)K=2.1,開關(guān)應(yīng)設(shè)置為“210”。3)選擇橋路形式為全橋在后面板上選擇橋路形式3．顯示初始值測點接線完畢,按“初值”鈕,儀器顯示該點橋路的初始值,按通道選擇鈕,使每個測點橋路的初始值都顯示一遍,顯示的同時也存貯各路初值。4．測量按“測量”鈕,未加信號時各測點應(yīng)顯示全零,儀器已將初值自動扣除,某測點扣零后仍有數(shù)字,可重復(fù)操作4,5步使其顯示在±2字以內(nèi),若某測點開路(未接任何橋路或有斷線),則儀器顯示閃爍。5．分別加1kg、2kg、3kg、4kg、5kg砝碼對應(yīng)讀取應(yīng)變值，并記錄到實驗報告表中重復(fù)3，4，5步驟3次，將應(yīng)變值記錄到實驗報告表中數(shù)據(jù)記錄與處理將實測中的應(yīng)變讀數(shù)記錄到下表中加載（kg）分次讀數(shù)平均應(yīng)變理論計算值相對誤差第一次第二次第三次12345二、計算根據(jù)等強(qiáng)度梁的尺寸，計算等強(qiáng)度梁在載荷下的理論應(yīng)變值，并填入表理論計算欄中。計算公式式中P——載荷（N）E——彈性模量，取N/mm2L——力的作用點到固定端的距離，取L=200mmB——等強(qiáng)度量的寬度b=40mm——等強(qiáng)度梁的厚度，=6mm2．計算三次測量的平均應(yīng)變值并填入表中實驗三機(jī)械振動系統(tǒng)固有頻率測量實驗?zāi)康囊噪p簡支梁為例，了解和掌握機(jī)械振動系統(tǒng)幅頻特性曲線的測量方法以及如何由幅頻特性曲線得到系統(tǒng)的固有頻率，了解測試儀器及軟件的使用方法驗儀器及原理機(jī)械振動綜合實驗裝置（安裝雙簡支梁）1套激振器1個信號發(fā)生及功率器1臺加速度傳感器1只電荷放大器1臺信號采集卡1個計算機(jī)1臺電荷放大器電荷放大器信號采集卡計算機(jī)信號處理與分析時域圖功率譜圖信號發(fā)生器功率放大器激振器加速度傳感器雙簡支梁圖1機(jī)械振動系統(tǒng)固有頻率測量實驗原理圖質(zhì)量塊實驗方法及步驟將激振器通過頂桿連接到雙簡支梁上（注意確保頂桿與激振器的中心線在一條直線上），將信號及功率放大發(fā)生器的輸出端與激振器相連接。用磁鐵將加速度傳感器固定在雙簡支梁中心偏左50mm處，并與電荷放大器輸入端連接，電荷放大器輸出端連接在信號采集卡接線端子的0通道。將質(zhì)量塊置于刻度3位置。將信號及功率放大發(fā)生器的幅值旋鈕調(diào)到最小，打開所有儀器電源，設(shè)置信號及功率放大發(fā)生器輸出頻率為20Hz，調(diào)節(jié)幅值旋鈕逐漸增大輸出功率直至雙簡支梁有明顯的振動。注意：調(diào)節(jié)幅值旋鈕時，當(dāng)?shù)?個指示燈亮?xí)r，必須停止調(diào)節(jié)！以防止激振器損壞。將信號及功率放大發(fā)生器輸出頻率由低向高逐步調(diào)節(jié)，觀測雙簡支梁的振動情況，若振動過大則減小信號及功率放大發(fā)生器輸出功率。運(yùn)行教學(xué)實驗軟件，操作過程如下：（1）選擇高速采集——中斷采集菜單見下圖（2）點擊菜單后進(jìn)入下圖a.點擊選擇采集卡型號按鈕，則會彈出一個子窗口，用鼠標(biāo)選擇采集卡型號，并點擊“select”健。b.選擇掃描通道為0通道。選擇電壓輸入范圍為+/-10V。其他采用默認(rèn)設(shè)置保持信號及功率放大發(fā)生器輸出功率恒定，將質(zhì)量塊位于3刻度位置，然后將輸出頻率由低向高調(diào)節(jié)，觀測簡支梁的振動，當(dāng)振幅達(dá)到最大時，用鼠標(biāo)點擊采集按鈕，則在軟件界面上會顯示采集數(shù)據(jù)的時域圖和功率譜圖，見下圖，并記錄顯示的固有頻率。8．分別將質(zhì)量塊位于4，5，6，7，8刻度位置，重復(fù)