扭矩测量说明及应变片使用详解.docVIP

扭矩测量说明 一、 测量原理： 由材料力学知，当受扭矩作用时，轴表面有最大剪应力t max。轴表面的单元体为纯剪 应力状态，在与轴线成45度的方向上有最大正应力〇 1和〇 2，其值为|〇 1 I = |〇 2 I = t max。相应的变形为e 1和e 2，当测得应变后，便可算出t max及扭矩。测量时应变片沿与轴线成45°的方向粘贴 (可以使用扭矩测量45度角专用应变片）。 由于采用无线传输技术，测量节点跟随轴旋转，不再需要拆轴安装扭矩传感器。 二、 粘贴应变片： 正确粘贴应变片是保证扭矩准确测量的关键步骤，不合适的粘贴将引起零飘，蠕变等问 题。为了减小电流消耗，推荐使用350欧姆或更大阻值应变片。 组桥方式： 推荐使用专用扭矩测量应变片(45度角)组成全桥进行扭矩测量。可以使用单片半桥应变 片（比如BE350-5HA)，上下对称沿轴向贴片，组成全桥，该贴法具有消除弯曲影响的 优点。也可以使用单片全桥应变片，该贴法具有粘贴方便的优点，但是应变片成本较高， 不能消除弯曲影响。 图1上下半桥贴法 粘贴应变片 2.1电阻应变片的选择： 在应变片灵敏数K相同的一批应变片中，剔除电阻丝栅有形状缺陷，片内有气泡、霉 斑、锈点等缺陷的应变片。用数字万用表的电阻档测量应变片的电阻值R,将电阻值在350 ±2 □范围内的应变片选出待用（应变片灵敏系数由厂家标定，一般为2.00左右)。 2.2轴表面的处理： 用锉刀和粗砂纸等工具将试件在轴上的贴片位置的油污、漆层、锈迹、电镀层除去， 再用细砂纸打磨成45°交叉纹，之后用镊子夹起丙酮棉球将贴片处擦洗干净，至棉球洁白 为止。见图2-1。 测点定位： 应变片必须准确地粘贴在试件的应变测点上，而且粘贴方向必须是要测量的应变方向 (如果使用专用45度角应变片，应变片沿轴向粘贴）。为达到上述要求，要在试件上用钢板 尺和划针画一个十字线(一根长，一根短)，十字线的交叉点对准测点位置，较长的一根线要 与轴向一致。见图2-2。 2.3应变片粘贴： (1)应变片的粘贴：注意分清应变片的正、反面(有引出线引出的一面为正面)，用左手 捏住应变片的引线，右手上胶，在应变片的粘贴面(反面)上匀而遵地涂上一层粘结剂(502瞬 间粘结剂)。稍微等待一段时间，当胶水发粘时，校正方向(应变片的定位线与十字线交叉线 对准)，再垫上塑料薄膜，用手沿一个方向滚压1?2分钟即可。见图2-3。 粘贴要点：分清正反面，胶水不要涂得太多而影响粘贴效果，方向和位置必须准确， 注意不要把引线粘贴在轴上。 (2)应变片粘贴完毕后的检查：应变片贴好后，先检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象， 再用数字万用表的电阻档检查应变片有无短路、断路和阻值发生突变(因应变片粘贴不平整 导致)的现象，如发生上述现象，就会影响测量的准确性，这时要重贴。 2.4导线固定： 由于应变片的引出线很细，特别是引出线与应变片电阻丝的连接强度很低，极易被拉断， 因此需要进行过渡。连接导线是将应变片的感受信息传递给测试仪器的过渡线，其一端与应 变片的引出线相连，另一端与扭矩节点相连接。 (1)接线柱的粘贴： 接线柱（应变片厂家通常可以提供）的作用是将应变片的引线与接入扭矩节点的导线连 接上。用镊子将接线柱按在要粘贴的位置，然后滴一滴胶水在接线柱边缘，待一分钟后，接 线柱就会粘贴在试件上。见图2-4。(注意：接线柱不要离应变片太远，否则会使应变片的引 出线与试件接触而导致应变片与试件短路。若接线柱与应变片相隔较远时，则要在引线的下 面粘贴一层绝缘透明股带，防止引出线与试件接触。） (a)接线柱距应变片较近 （b)接线柱距应变片较远 图1-4接线柱粘贴示意图 (2)焊接： 用电烙铁将应变片的引出线和导线一起焊接在接线柱上。 焊接要点：连接点必须用焊锡焊接，以保证测试线路导电性能的质量要求，焊点大小应 均匀，不能过大，不能有虚焊。 技巧一：接线柱挂锡。电烙铁热了之后，先挂少许松香，再挂少许焊锡，然后将电烙铁 在接线柱上放置2?3秒钟左右拿开即可。通常要求接线柱上基本挂满焊锡，如果接线柱上未 能挂上焊锡或挂的焊锡较少，可再重复一次。见图2-5。(注意：焊锡也不可太多，若焊锡太 多流到试件上，则会引起应变片与试件发生短路现象。） 技巧二：导线挂锡。电烙铁热了之后，先挂少许松香，再挂少许焊锡，然后将电烙铁与 导线的裸露线芯的四周都接触上，整个导线挂锡就完成了。(注意：导线挂锡一端的裸露线 芯不能过长，以3±1mm为宜。） 技巧三：引出线及导线的焊接。先用导线挂锡的一端将应变片的引出线压在接线柱上， 再把电烙铁放到接线柱上，当焊锡熔化之后立即将电烙铁移走，拿导线的手此时不能移动， 3?5秒之后，焊锡重新凝固，整个的