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KYOWA共和埋入式應變片KM-30-120-H1的工作原理

KYOWA 共和埋入式應變片 KM - 30 - 120 - H1 的工作原理核心基于金屬的電阻應變效應,并結合埋入式的安裝特點完成應變到電信號的轉換,進而實現對構件內部應力應變的精準測量,具體過程如下:
  1. 應變傳遞:該應變片作為埋入式類型,使用時會嵌入混凝土、復合材料等構件的內部測點處,而非粘貼在表面。當被測構件受到外力(拉力、壓力等)作用時,構件內部產生的應變會通過周圍介質直接傳遞給應變片的基底,再由基底均勻傳遞至核心的敏感柵,使敏感柵同步發生拉伸或壓縮形變。

  2. 電阻變化:應變片的敏感柵通常采用銅鎳合金等具有穩定電阻應變特性的金屬箔制成。根據電阻公式\(R = ρL/A\)(其中\(ρ\)為電阻率,L為敏感柵長度,A為橫截面積),當敏感柵隨構件形變時,其幾何尺寸和電阻率會發生規律性改變。比如構件受拉時,敏感柵被拉長,長度L增加且橫截面積A減小,電阻值隨之上升;構件受壓時,敏感柵被壓縮,長度縮短、橫截面積增大,電阻值則下降。且其 120Ω 的標準電阻規格,能為電阻變化的穩定檢測提供基礎。

  3. 信號轉換與檢測:敏感柵的電阻變化量通常處于微小量級,難以直接測量。實際應用中需將該應變片接入惠斯通電橋電路,無負載時電橋處于平衡狀態,輸出電壓為零;而當敏感柵電阻變化后,電橋平衡被打破,會輸出與應變大小成正比的微弱電壓信號。

  4. 信號處理與結果輸出:后續可搭配 KYOWA 專用信號放大器等設備,將微弱電壓信號放大,并過濾環境干擾噪聲。放大后的信號經數據采集器轉換為數字信號,最終傳輸至檢測儀表或數據分析系統,從而反推出構件內部的應變值,進一步可計算出對應的應力,為構件結構強度監測等提供數據支撐。


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