專利名稱:一種高溫柵格基粘貼式應(yīng)變計(jì)及其使用方法
本發(fā)明屬于熱強(qiáng)度檢測元件和測試方法。
已經(jīng)有多種高溫應(yīng)變計(jì)及其使用方法，例如在美國專利US4，115，174中描述過一種采用微型高溫自由柵應(yīng)變計(jì)的測試方法。使用者必須采用專門的支撐片和一定的操作步驟將臨時基從應(yīng)變計(jì)上去掉，然后對應(yīng)變絲柵進(jìn)行清洗，并用陶膠將其直接粘貼在構(gòu)件或試件的被測點(diǎn)上。整個過程很費(fèi)時，容易損壞應(yīng)變絲柵，同時，由于它所采用的應(yīng)變計(jì)的臨時基為塑料，耐熱度差，從而使這種應(yīng)變計(jì)不能進(jìn)行高溫處理和熱輸出分選，造成嚴(yán)重的測量誤差。
本發(fā)明的目的是提供一種在高溫狀態(tài)下測量構(gòu)件或試件變形的應(yīng)變計(jì)，在使用前能進(jìn)行高溫處理和熱輸出分選，在使用時不需去掉基底。同時提供該應(yīng)變計(jì)的使用方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在使用該應(yīng)變計(jì)時，測量應(yīng)變計(jì)溫度的測溫元件及使用方法。
圖一是高溫柵格基粘貼式應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)示圖。圖中1是柵條，2是柵格基，3是引出線接頭加強(qiáng)帶，4是應(yīng)變絲柵，5是引出線，6是陶膠。
圖二是網(wǎng)狀薄膜熱電偶結(jié)構(gòu)及安裝示圖，圖中7是傳熱網(wǎng)，8和9是兩根熱電偶材料線，10是被測體，11是焊接條。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于高溫應(yīng)變計(jì)的基底是由合金箔制成的柵格基，中間有支撐應(yīng)變絲和引出線的柵條。柵格基彎曲自如，受膠的約束小。柵格基的四周可制成網(wǎng)格，以保證粘貼良好。應(yīng)變絲柵被陶膠粘在柵條上，大部分暴露在空氣中，以便彎曲，粘貼后被陶膠層包裹嚴(yán)密，與試件結(jié)合牢固。柵格基可用Fe-Cr-Al合金箔，采用光刻電解腐蝕加工制成。應(yīng)變絲柵可用Fe-Cr-Al合金線，采用自動或半自動繞線機(jī)繞制而成。在引出線接頭兩側(cè)的底基上可焊接一長條形加強(qiáng)帶，它橫跨引出線，壓在引出線絕緣層上面，從而使接頭有加強(qiáng)防護(hù)。因此引線牢固。加強(qiáng)帶可用和柵格基同樣的材料制成。
在使用本發(fā)明所述的應(yīng)變計(jì)時可遵循下述方法，在應(yīng)變計(jì)背面的柵條和引線區(qū)上涂上一層陶膠，在空氣中自然干燥1小時后將背面對準(zhǔn)測點(diǎn)貼上，并用點(diǎn)焊機(jī)沿柵格基四周焊接定位在試件上(如試件為非金屬或不可焊金屬材料，則應(yīng)用夾具將應(yīng)變計(jì)四周緊壓在試件上);將陶膠浸入柵格及應(yīng)變絲柵之間，覆蓋厚度高出柵格基;輕輕振動試件，以便盡可能消除間隙，使陶膠致密地充滿應(yīng)變絲柵和被測物體之間的空間;按陶膠的處理工藝要求進(jìn)行固化處理。
在使用本發(fā)明進(jìn)行高溫應(yīng)變測量時，需要進(jìn)行應(yīng)變計(jì)的溫度測試，這時，可采用一種新型的網(wǎng)狀薄膜熱電偶，它的測頭由傳熱網(wǎng)和二根熱電偶材料構(gòu)成。傳熱網(wǎng)可用導(dǎo)熱材料制成，采用和應(yīng)變絲柵同樣的材料制造是一個較佳方案。傳熱網(wǎng)的長、寬尺寸可與應(yīng)變絲柵尺寸大致相同，厚度可在0.04～0.06mm之間。二根熱電偶材料線分別焊接在傳熱網(wǎng)的兩邊。熱電偶材料可選用Ni-Cr合金和Ni-Si合金。使用時可按下述方法進(jìn)行，將其用2根焊接條壓在涂有陶膠的被測點(diǎn)上，焊接條的兩端點(diǎn)焊在被測物體表面上;用陶膠覆蓋。采用上述熱電偶測溫，由于它反映的是同應(yīng)變計(jì)同樣面積上的溫度平均值，從而減少了測量誤差。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比，由于基底成柵格狀，彎曲能力強(qiáng)，受膠的約束小，因而可安裝在小尺寸大曲率的結(jié)構(gòu)和試件上，其加強(qiáng)效應(yīng)極小，克服了市場上出售的管式(如美國Eaton公司的SG系列產(chǎn)品)及網(wǎng)格基式應(yīng)變計(jì)(如日本Kgowa公司的KH系列產(chǎn)品)尺寸大彎曲能力低，加強(qiáng)效應(yīng)大，不能安裝在小尺寸和大曲率的構(gòu)件或試件上的嚴(yán)重缺陷。又由于本發(fā)明的柵格基是應(yīng)變計(jì)的永久組成部分，耐高溫，抗氧化(可達(dá)800℃)，使其應(yīng)變計(jì)在安裝前，能進(jìn)行各種熱處理和質(zhì)量分選?？朔伺R時基應(yīng)變計(jì)不能進(jìn)行高溫處理和質(zhì)量分選的嚴(yán)重缺陷。安裝后的柵格基不除去，避免了去除底基造成的亂絲。另外，該應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變絲柵大部分是直接粘貼在被測點(diǎn)處，與被測物體結(jié)合牢固，克服了現(xiàn)在網(wǎng)格基式應(yīng)變計(jì)基片背面不易貼牢的缺點(diǎn)。又由于該應(yīng)變計(jì)設(shè)有加強(qiáng)帶，克服了一般粘貼式高溫應(yīng)變計(jì)引線極易脫離的缺點(diǎn)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，適應(yīng)范圍廣，可用750℃，最高可達(dá)800℃，最小曲率半徑可達(dá)8mm的結(jié)構(gòu)件和試件的熱強(qiáng)度檢測。使用簡單方便，測量精度高。
權(quán)利要求
1.一種高溫應(yīng)變計(jì)，它是由基底、應(yīng)變絲柵(4)和引出線(5)組成，其特征在于基底由合金箔制成柵格基(2)，中間有若干支撐應(yīng)變絲柵和引出線的柵條(1)，應(yīng)變絲柵被陶膠(6)粘在柵條上，大部分暴露在空氣中。
2.如權(quán)利要求
1.所述的應(yīng)變計(jì)，其特征在于柵格基的四周成網(wǎng)格。
3.如權(quán)利要求
1、2.所述的應(yīng)變計(jì)，其特征在于引出線的接頭處有一加強(qiáng)帶(3)，它是一根焊接在柵格基上并與引出線絕緣的扁長帶。制造加強(qiáng)帶用的材料和柵格基的材料相同。
4.如權(quán)利要求
1、2所述的應(yīng)變計(jì)，其特征在于柵格基用Fe-Cr-Al合金箔，采用光刻電解腐蝕加工制成。應(yīng)變絲柵為Fe-Cr-Al合金。
5.如權(quán)利要求
3.所述的應(yīng)變計(jì)，其特征在于柵格基用Fe-Cr-Al合金箔，采用光刻電解腐蝕加工制成。應(yīng)變絲柵為Fe-Cr-Al合金。加強(qiáng)帶用Fe-Cr-Al合金制成。
6.一種使用前述高溫應(yīng)變計(jì)的方法，其特征在于(a)應(yīng)變計(jì)背面的柵條和引線區(qū)用陶膠粘貼在被測點(diǎn)上，柵格基四周用點(diǎn)焊定位在被測物體上，如被測物體為不可焊金屬材料或非金屬材料，則用夾具將應(yīng)變計(jì)固定在被測點(diǎn)處。(b)將陶膠浸入柵格基及應(yīng)變絲柵之間，覆蓋高出柵格基，輕輕振動試件，使之密實(shí)。(c)按陶膠的處理工藝要求進(jìn)行固化處理。
7.一種專用測量前述高溫應(yīng)變計(jì)溫度的熱電偶，它是由熱電偶材料線(8)(9)構(gòu)成，其特征在于熱電偶的測頭是簿膜式的傳熱網(wǎng)(7)，二根熱電偶材料線分別焊接在傳熱網(wǎng)的兩邊。
8.如權(quán)利要求
7.所述的熱電偶，其特征在于傳熱網(wǎng)的長、寬尺寸和應(yīng)變絲柵尺寸大致相同，厚約0.04～0.06mm，用和應(yīng)變絲柵同樣的材料制成。
9.如權(quán)利要求
7、8.所述的熱電偶，其特征在于熱電偶材料線為Ni-Cr合金和Ni-Si合金。
10.使用權(quán)利要求
7、8.所述的熱電偶的方法，其特征在于(a)焊接條(11)將熱電偶壓在涂有陶膠的被測點(diǎn)上，焊接條兩端點(diǎn)焊在被測物體的表面上。(b)覆蓋陶膠。(c)固化處理。
專利摘要
一種高溫柵格基粘貼式應(yīng)變計(jì)，其基底為合金柵格結(jié)構(gòu)，應(yīng)變絲柵少部分粘在柵格基上，大部分暴露在空氣中，從而解決了一般高溫應(yīng)變計(jì)彎曲能力低或不能進(jìn)行高溫處理及質(zhì)量分選的嚴(yán)重缺陷。提供了一種獨(dú)特的安裝該應(yīng)變計(jì)的方法及一種測量該應(yīng)變計(jì)溫度的熱電偶。
文檔編號G01B7/16GK85104178SQ85104178
公開日1987年4月8日 申請日期1985年9月28日
發(fā)明者何思龍, 寧交賢 申請人:成都科技大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan