专利名称:一种高温栅格基粘贴式应变计及其使用方法
本发明属于热强度检测元件和测试方法。
已经有多种高温应变计及其使用方法,例如在美国专利US4,115,174中描述过一种采用微型高温自由栅应变计的测试方法。使用者必须采用专门的支撑片和一定的操作步骤将临时基从应变计上去掉,然后对应变丝栅进行清洗,并用陶胶将其直接粘贴在构件或试件的被测点上。整个过程很费时,容易损坏应变丝栅,同时,由于它所采用的应变计的临时基为塑料,耐热度差,从而使这种应变计不能进行高温处理和热输出分选,造成严重的测量误差。
本发明的目的是提供一种在高温状态下测量构件或试件变形的应变计,在使用前能进行高温处理和热输出分选,在使用时不需去掉基底。同时提供该应变计的使用方法。
本发明的另一目的是提供一种在使用该应变计时,测量应变计温度的测温元件及使用方法。
图一是高温栅格基粘贴式应变计结构示图。图中1是栅条,2是栅格基,3是引出线接头加强带,4是应变丝栅,5是引出线,6是陶胶。
图二是网状薄膜热电偶结构及安装示图,图中7是传热网,8和9是两根热电偶材料线,10是被测体,11是焊接条。
本发明的要点在于高温应变计的基底是由合金箔制成的栅格基,中间有支撑应变丝和引出线的栅条。栅格基弯曲自如,受胶的约束小。栅格基的四周可制成网格,以保证粘贴良好。应变丝栅被陶胶粘在栅条上,大部分暴露在空气中,以便弯曲,粘贴后被陶胶层包裹严密,与试件结合牢固。栅格基可用Fe-Cr-Al合金箔,采用光刻电解腐蚀加工制成。应变丝栅可用Fe-Cr-Al合金线,采用自动或半自动绕线机绕制而成。在引出线接头两侧的底基上可焊接一长条形加强带,它横跨引出线,压在引出线绝缘层上面,从而使接头有加强防护。因此引线牢固。加强带可用和栅格基同样的材料制成。
在使用本发明所述的应变计时可遵循下述方法,在应变计背面的栅条和引线区上涂上一层陶胶,在空气中自然干燥1小时后将背面对准测点贴上,并用点焊机沿栅格基四周焊接定位在试件上(如试件为非金属或不可焊金属材料,则应用夹具将应变计四周紧压在试件上);将陶胶浸入栅格及应变丝栅之间,覆盖厚度高出栅格基;轻轻振动试件,以便尽可能消除间隙,使陶胶致密地充满应变丝栅和被测物体之间的空间;按陶胶的处理工艺要求进行固化处理。
在使用本发明进行高温应变测量时,需要进行应变计的温度测试,这时,可采用一种新型的网状薄膜热电偶,它的测头由传热网和二根热电偶材料构成。传热网可用导热材料制成,采用和应变丝栅同样的材料制造是一个较佳方案。传热网的长、宽尺寸可与应变丝栅尺寸大致相同,厚度可在0.04~0.06mm之间。二根热电偶材料线分别焊接在传热网的两边。热电偶材料可选用Ni-Cr合金和Ni-Si合金。使用时可按下述方法进行,将其用2根焊接条压在涂有陶胶的被测点上,焊接条的两端点焊在被测物体表面上;用陶胶覆盖。采用上述热电偶测温,由于它反映的是同应变计同样面积上的温度平均值,从而减少了测量误差。
本发明与已有技术相比,由于基底成栅格状,弯曲能力强,受胶的约束小,因而可安装在小尺寸大曲率的结构和试件上,其加强效应极小,克服了市场上出售的管式(如美国Eaton公司的SG系列产品)及网格基式应变计(如日本Kgowa公司的KH系列产品)尺寸大弯曲能力低,加强效应大,不能安装在小尺寸和大曲率的构件或试件上的严重缺陷。又由于本发明的栅格基是应变计的永久组成部分,耐高温,抗氧化(可达800℃),使其应变计在安装前,能进行各种热处理和质量分选。克服了临时基应变计不能进行高温处理和质量分选的严重缺陷。安装后的栅格基不除去,避免了去除底基造成的乱丝。另外,该应变计的应变丝栅大部分是直接粘贴在被测点处,与被测物体结合牢固,克服了现在网格基式应变计基片背面不易贴牢的缺点。又由于该应变计设有加强带,克服了一般粘贴式高温应变计引线极易脱离的缺点。本发明结构合理,适应范围广,可用750℃,最高可达800℃,最小曲率半径可达8mm的结构件和试件的热强度检测。使用简单方便,测量精度高。
权利要求
1.一种高温应变计,它是由基底、应变丝栅(4)和引出线(5)组成,其特征在于基底由合金箔制成栅格基(2),中间有若干支撑应变丝栅和引出线的栅条(1),应变丝栅被陶胶(6)粘在栅条上,大部分暴露在空气中。
2.如权利要求
1.所述的应变计,其特征在于栅格基的四周成网格。
3.如权利要求
1、2.所述的应变计,其特征在于引出线的接头处有一加强带(3),它是一根焊接在栅格基上并与引出线绝缘的扁长带。制造加强带用的材料和栅格基的材料相同。
4.如权利要求
1、2所述的应变计,其特征在于栅格基用Fe-Cr-Al合金箔,采用光刻电解腐蚀加工制成。应变丝栅为Fe-Cr-Al合金。
5.如权利要求
3.所述的应变计,其特征在于栅格基用Fe-Cr-Al合金箔,采用光刻电解腐蚀加工制成。应变丝栅为Fe-Cr-Al合金。加强带用Fe-Cr-Al合金制成。
6.一种使用前述高温应变计的方法,其特征在于(a)应变计背面的栅条和引线区用陶胶粘贴在被测点上,栅格基四周用点焊定位在被测物体上,如被测物体为不可焊金属材料或非金属材料,则用夹具将应变计固定在被测点处。(b)将陶胶浸入栅格基及应变丝栅之间,覆盖高出栅格基,轻轻振动试件,使之密实。(c)按陶胶的处理工艺要求进行固化处理。
7.一种专用测量前述高温应变计温度的热电偶,它是由热电偶材料线(8)(9)构成,其特征在于热电偶的测头是簿膜式的传热网(7),二根热电偶材料线分别焊接在传热网的两边。
8.如权利要求
7.所述的热电偶,其特征在于传热网的长、宽尺寸和应变丝栅尺寸大致相同,厚约0.04~0.06mm,用和应变丝栅同样的材料制成。
9.如权利要求
7、8.所述的热电偶,其特征在于热电偶材料线为Ni-Cr合金和Ni-Si合金。
10.使用权利要求
7、8.所述的热电偶的方法,其特征在于(a)焊接条(11)将热电偶压在涂有陶胶的被测点上,焊接条两端点焊在被测物体的表面上。(b)覆盖陶胶。(c)固化处理。
专利摘要
一种高温栅格基粘贴式应变计,其基底为合金栅格结构,应变丝栅少部分粘在栅格基上,大部分暴露在空气中,从而解决了一般高温应变计弯曲能力低或不能进行高温处理及质量分选的严重缺陷。提供了一种独特的安装该应变计的方法及一种测量该应变计温度的热电偶。
文档编号G01B7/16GK85104178SQ85104178
公开日1987年4月8日 申请日期1985年9月28日
发明者何思龙, 宁交贤 申请人:成都科技大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan