動態(tài)應變測量實驗報告

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篇一：應變測量實驗報告

一、實驗目的

1、學習應變片粘貼、使用的基本方法

2、學習電橋的聯(lián)線方法及電橋的測量原理和特點

3、學習使用ws-3811應變儀測量應變的基本方法

二、實驗原理

利用惠斯登電橋原理進行測量

三、實驗儀器

微型計算機、ws-3811數(shù)字式應變儀、橋盒、應變片及其附件

四、實驗內(nèi)容

1.選擇與橋盒內(nèi)置電阻相匹配的應變片；

2.用砂紙打磨鋼片表面測點，使測點表面平整、光潔，并做清潔處理；

3.用膠水把應變片和轉(zhuǎn)接片貼到測點上，盡量使應變片與被測物緊密貼合，如圖1所

示；

4.放置幾分鐘，使它自然干燥；

5.如圖2把導線接到橋盒插頭上；

6.打開應變數(shù)據(jù)采集程序，進行測試和設置：應變量程設置為±40000με，濾波頻率

設置為20hz，界面如圖3；

7.校準儀器，選擇“自動校準”，設置界面如圖4所示；

8.動態(tài)應變數(shù)據(jù)采集。把橋盒連接到試驗儀上，試驗儀已與電腦連接。把被測金屬長

片的一端用手按在桌沿，使它伸出桌面。設置好參數(shù)，點擊“開始示波”，此時波形為一條直線，說明連接正常，再用手撥動金屬長片伸出桌面的那一端使它振動，這時波形如圖5，操作界面如圖5所示；

9.截圖，保存數(shù)據(jù)。實驗完成。

五、實驗結(jié)果

實驗結(jié)果如圖5所示

六、思考題

1.半橋接法應用于兩個應變片，1/4橋接法應用于一個應變片，前者的橋盒上多接了一根兩個應變片的共用線，少了一個短接插片。

2.清零操作是為了使開始的電壓偏移量變?yōu)榱?，而校準的目的是使測試值更加精確，減少儀器的誤差。

篇二：測試技術實驗報告(含實驗數(shù)據(jù))

機械工程測試技術基礎

實驗報告

1

實驗一電阻應變片的粘貼及工藝

一、實驗目的

通過電阻應變片的粘貼實驗，了解電阻應變片的粘貼工藝和檢查方法及應變片在測試中的作用，培養(yǎng)學生的動手能力。

二、實驗原理

電阻應變片實質(zhì)是一種傳感器，它是被測試件粘貼應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)應變儀相連接可測出應變大小，從而可計算出應力大小和變化的趨勢，為分析受力試件提供科學的理論依據(jù)。

三、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、連接導線、防潮材料、棉花、砂紙、應變片、連接片。

四、實驗步驟

1、確定貼片位置

本實驗是在一梁片上粘貼四塊電阻應變片，如圖所示：

2、選片

1）種類及規(guī)格選擇

應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)電阻應變片的檢查

a.外觀檢查，用肉眼觀察電阻應變是否斷絲，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變片組橋。

3．試件表面處理

1)打磨，先粗打磨，后精細打磨a.機械打磨，如砂輪機b.手工打磨，如砂紙

打磨面積應大于應變片面積2倍，表面質(zhì)量為Ra=3.2um。應成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膠后在電阻應變片上覆蓋一薄塑料模并加壓，注意電阻應變片的正反面。反面涂膠，而正面不涂膠。應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，用兆歐表量應變片與被測試件的絕緣電阻，靜態(tài)測試中應大于100m歐，動態(tài)測試中應大于50m歐。6)密封

為了防止電阻應變被破壞和受潮，一般用Ab膠覆蓋在應變片上起到密封和保護作用，為將來長期監(jiān)測做好準備。

實驗心得：

電阻應變片的粘貼是一個需要細心以及耐心的過程嗎，實驗中很好的鍛煉了我們的動手實踐能力。使我們對基本的粘貼工藝有所了解，為以后從事工作或科研奠定基礎。

實驗二靜態(tài)應變測量

一、實驗目的

1．通過實驗掌握靜態(tài)應變測量方法2．熟悉靜態(tài)應變儀的使用方法3．學會靜態(tài)應變測量數(shù)據(jù)處理方法

二、實驗儀器

1．Ts3861型靜態(tài)應變儀靜態(tài)應變儀2．等強度梁3．加載桿4．砝碼

三、實驗儀器工作原理

本儀器由精密恒流源,多路切換開關,前置放大器,低通濾波器,

A/D轉(zhuǎn)換器,單片機,顯示電路,電源等部分組成見方框圖。

本機橋路激勵采用恒流源模式,電子開關切換測點,電路新穎,工作合理。圖2為單片工作簡圖，圖3為其中一路的等效電路

圖中

Rk——切換開關等效電阻

RL——應變片引線電阻Rg——應變片電阻Ib——恒定電流源

在圖3回路中,電流恒定不變,信號從c點輸出。開關等效電阻Rk的影響被排除,引線電阻RL固定不變,對輸出無影響,也無需長導線修正。只要測出ΔRg即等效了應變的測量。

根據(jù)應變片原理

由于采用恒流激勵則

由上式可見u和K為常數(shù)。只要測出Δu就可換算成相應的應變值,這里不存在非線性誤差。

本儀器橋路平衡采用初值扣除的方法,測量前將每個測點橋路不平衡值即初始值顯示存貯,在隨后測量中將該點初值扣除,實現(xiàn)了自動平衡的功能。為簡化操作，本機僅用5只按鈕實現(xiàn)通道選擇，數(shù)據(jù)發(fā)送,初值顯示,測量值顯示等基本功能,具有簡單易學，使用方便。對于橋路形式,應變片阻值及靈敏系數(shù)等使用頻度較低的功能采用硬件方式,具有一目了然,不易出錯的特點,更適合教學實驗使用。當使用計算機控制時,一切功能均由鼠標控制,具備虛擬儀器的特點。

四、實驗步驟

1．全橋測量方式組橋及連線

等強度梁上已貼好4片應變片（R1、R2、R3、R4），已密封，按全橋方式組橋并連接

在Ts3861型靜態(tài)應變儀靜態(tài)應變儀的第1通道接線端子上

2．Ts3861型靜態(tài)應變儀設置1)確定橋路電阻

根據(jù)應變片的阻值撥入相應的代碼,“1”表示120Ω,“2”表示350Ω,“3”表示500Ω,“4”表示1000Ω。2)設置靈敏度系數(shù)K

對照應變片靈敏系數(shù)(由應變片生產(chǎn)廠提供)撥入相應的數(shù)值。例如:應變片靈敏系數(shù)K=2.1,開關應設置為“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砝碼對應讀取應變值，并記錄到實驗報告

篇三：光纖光柵動態(tài)應變測試實驗

實驗二光纖光柵動態(tài)應變測試實驗

一、實驗目的

當簡支梁受外載荷情況下，學會用光纖光柵傳感器測量其表面某點的應變，加深對光纖光柵動態(tài)應變測試的理解。在實驗過程中采集數(shù)據(jù)，分析并處理數(shù)據(jù)，并做時域分析。

二、實驗設備

ws-ZhT2型振動綜合教學實驗臺

光纖光柵解調(diào)儀

光纖光柵焊接機

光纖布拉格光柵（Fbg）

三、實驗原理

在材料力學中，由梁彎曲變形的基本公式得：

?=my（1）Iz

矩形截面，慣性矩

b3hIz=（2）12

由胡克定律可知：

?=e?（3）

注：45號鋼彈性模量e=209gpa

應力應變引起光柵布拉格波長漂移可以由下式給予描述：

Δλbε?λb?1?pe?Δε?kεΔε（4）

式中，pe為光纖的彈光系數(shù)，kε為應變ε引起的波長變化的靈敏度系數(shù)。對于帶有中心反射波長λb，的典型的石英光纖，軸向應變ε和波長漂移Δλb有如下關系：

Δλb/λb=0.78ε（5）

說明：1nm=10pm1pm≈1με

3

四、實驗內(nèi)容與步驟

1測量出簡支梁的長寬高以及所測點在的位置，根據(jù)公式（1）、（2）、（3），給出在激勵F作用下所測點對應的應變該變量ε，即F與ε的關系。

2在靜載荷下采集波長，求得波長的平均值?0

3在同一頻率下分別施加F1、F2、F3，分別采集所對應的波長?1、?2、?3，求出波長變化量??1、，然后分別代入（5）式中計算得應變ε1、ε2、ε3??2、??3（??=?-?0）

3每一實驗小組分別選三個頻率，分別在每個頻率下施加F1、F2、F3，通過采樣、計算后得到應變ε1、ε2、ε3。

4繪出時域上的應變圖，進行頻譜分析，觀察頻譜圖中頻率大小是否與實驗中所給頻率大小相同，分析時域圖中應變變化與力的變化的關