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應(yīng)變測(cè)量技術(shù)作為一種測(cè)試方法在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但在特殊環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量時(shí)面臨一定問(wèn)題。

在發(fā)生加熱或冷卻的情況下，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪機(jī)、核反應(yīng)堆、化工廠等場(chǎng)景中，結(jié)構(gòu)材料中的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力同時(shí)被測(cè)量。

高低溫環(huán)境下應(yīng)變測(cè)量的問(wèn)題

高溫或低溫環(huán)境下的應(yīng)變測(cè)量不同于常溫，此時(shí)正常情況下微不足道的熱輸出問(wèn)題都不能被忽略。因此，高低溫環(huán)境下應(yīng)變測(cè)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素是用于消除或補(bǔ)償熱輸出的技術(shù)。

如下討論了在波動(dòng)溫度下應(yīng)變測(cè)量的重要因素。

波動(dòng)溫度下應(yīng)變測(cè)量的成功與否取決于如何確定應(yīng)變的熱輸出并進(jìn)行校正。

應(yīng)變片隨附的數(shù)據(jù)表（STRAIN GAUGE TEST DATA）中，列出了粘貼式應(yīng)變片組的平均特性，這些參數(shù)基于相同類型（相同批次）的應(yīng)變片樣本進(jìn)行的測(cè)試。

當(dāng)使用數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)估算實(shí)際安裝在試樣上的特定應(yīng)變片的特性時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)特性分布的問(wèn)題。在列出的應(yīng)變片特性中，靈敏系數(shù)（或稱應(yīng)變系數(shù)）和靈敏系數(shù)的溫度系數(shù)具有一個(gè)分布，但是在波動(dòng)溫度下進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量時(shí)熱輸出的分布會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)重大誤差。

應(yīng)變片的熱輸出取決于試樣的線膨脹系數(shù)，因此，在以下情況下，必須進(jìn)行初步的熱輸出測(cè)試，并獲得準(zhǔn)確的熱輸出數(shù)據(jù)，以用于校正測(cè)量值。

在低溫和高溫環(huán)境下，熱輸出對(duì)動(dòng)態(tài)波動(dòng)應(yīng)力測(cè)量的影響也很小，通常無(wú)需考慮。

單個(gè)應(yīng)變片的靈敏系數(shù)隨溫度的變化分布很小，可以使用隨附數(shù)據(jù)表上的信息來(lái)校正測(cè)量值。

第一個(gè)加熱周期顯示出與第二個(gè)以及隨后的加熱周期明顯不同的熱輸出，并且隨著反復(fù)加熱，熱輸出逐漸穩(wěn)定在恒定水平。但是，根據(jù)應(yīng)變片敏感元件所使用的材料，長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫下會(huì)導(dǎo)致表面氧化，從而往往會(huì)使指示值正向移動(dòng)。

高溫應(yīng)變片的工作溫度極限與測(cè)試條件和精度有關(guān)，并由允許的漂移量決定，TML使用該漂移量顯示高溫環(huán)境下的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)溫度極限。

該極限通常取決于應(yīng)變片中敏感元件的耐熱特性，但對(duì)于粘貼式應(yīng)變片，同時(shí)受應(yīng)變片的基底材料和膠黏劑所限制。

對(duì)熱輸出等的修正需要相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)。

高低溫環(huán)境下應(yīng)變測(cè)量的難易度區(qū)分

很難簡(jiǎn)單地評(píng)定在低溫和高溫環(huán)境下應(yīng)變測(cè)量的難易程度，但是，通常，以下描述的順序相對(duì)較為合適。

 

此時(shí)，熱輸出不影響測(cè)量，僅需要考慮靈敏系數(shù)的溫度系數(shù)，因此可以進(jìn)行非常精確的應(yīng)變測(cè)量。

因?yàn)樵跍囟确植挤€(wěn)定時(shí)測(cè)量溫度，所以可以得到精確的溫度數(shù)據(jù)。但是，必須注意溫度梯度造成的應(yīng)變片與溫度測(cè)量點(diǎn)之間的溫差。

根據(jù)試樣的熱容量和形狀，溫度分布可能會(huì)出現(xiàn)基于時(shí)間的差異，從而導(dǎo)致應(yīng)變片和溫度測(cè)量傳感器（熱電偶或電阻溫度計(jì)）的響應(yīng)有所不同，對(duì)于當(dāng)前使用應(yīng)變片的技術(shù)而言，這類測(cè)量是非常棘手的。

高低溫環(huán)境下的應(yīng)變測(cè)量步驟

伴隨溫度變化的試樣的應(yīng)變測(cè)量步驟簡(jiǎn)述如下：

高低溫環(huán)境下的實(shí)際應(yīng)變測(cè)量

導(dǎo)線對(duì)測(cè)量值的影響，熱輸出，溫度導(dǎo)致的靈敏系數(shù)變化，試樣的厚度和彈性模量，應(yīng)變片特性值的分布。

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