金属粘贴式电阻应变计

金属粘贴式电阻应变计

国家标准 GB/T13992一2010 代替GB/T13992一1992 金属粘贴式电阻应变计 Metallicbondedresistancestraingauges 2010-12-01发布 2011-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T13992一2010 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 分类与型号命名 技术要求 *-*- 试验方法 检验规则 14 标志、标签、使用说明书 附录A(资料性附录》可疑值的含弃方法" 1
GB/T13992一2010 前 言 本标准是对GB/T13992一1992《电阻应变计》)的修订 本标准与GB/T13992一1992相比,主要变化如下 标准的名称修订为;金属粘贴式电阻应变计; -将应力分析用和传感器用应变计的技术指标分别列表提出技术要求,见表2和表3; 增加了应变计的外观检查; 增加了试验方法中的计算公式 -凡用电阻值表示应变量的公式,都按公式e=(4R/R,)/K修正成应变量后再计算 去掉原标准中的附录B附录C; 在对传感器用应变计的技术指标中取消了蠕变值室温下的技术指标要求,增加了蠕变对平均 值分散的要求; 在标志要求中增加了应变计上应有有别于其他厂的标志 本标准由机械工业联合会提出 本标准由机械工业联合会归口 本标准负责起草单位;测试技术研究院、沈阳仪表科学研究院、国家传感器质量监督检验中心 国家仪器仪表元器件质量监督检验中心,中航电测仪器股份有限公司 本标准参加起草单位;宁波柯力电气制造有限公司、济南金钟电子衡器股份有限公司、上海一灵电 测仪器公司、东莞市华兰海电子公司,浙江黄岩测试仪器厂、广州电测仪器厂 本标准主要起草人:刘美生、喻文伯、马良瑾、薛家麟、邓足斌、冯仁贤、沈观林、于奎、卢文林、 曼志鹏、徐秋玲、陈世超、杨杰斌,吴虹、臧琐 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T139921992
GB/T13992一2010 金属粘贴式电阻应变计 范围 本标准规定了金属粘贴式电阻应变计(以下简称应变计)的技术要求、试验方法、检验规则等 本标准适用于丝式及箔式金属粘贴式电阻应变计 其他类型的应变计可参照本标准执行 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T2828.1一2003计数抽样检验程序第1部分按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样 计划ISG2859-1:1999,IDT) (GB/T2829一2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验 GB/T13965一2008仪表元器件术语 术语和定义 G;B/T13965一2008中确立的以及下列术语和定义适用于本标准 3.1分类术语和定义 金属粘贴式电阻应变计metallicbondedresistancestrain gauge 用金属电阻体作为敏感栅,用粘接剂固定在试件上的电阻应变计(简称应变计 3.1.2 常温应变计normaltemperaturestraingauge 工作温度范围一般为(一30一60)C的应变计 3.1.3 中温应变计 mediummtemperaturestraingauge 最高工作温度高于60,不超过300C的应变计 3.1.4 高温应变计hightemmperaturestraiauge 最高工作温度高于300C的应变计 3.1.5 低温应变计lowtemperaturestraingauge 最低工作温度低于一30C的应变计 3. 2 特性术语和定义 .2.1 3 应变计型式straingaugefamil 应变计制作方法和所用材料的种类相同并且敏感栅的结构形状也相同的为同一应变计型式 3.2.2 应变计型号straingaugetype 同一型式的应变计中标称尺寸和标称工作特性相同,为同一应变计型号
GB/T13992一2010 3.2.3 应变计批straingaugelot 同一型号的应变计中在一定时间内用性能相同的材料,并且在相同工艺的条件下制造的为同一应 变计批 3.2.4 真实应变 realstrain 由于温度变化及施加机械载荷而在试件上产生应力所引起的单位变形 以(e2)表示 3.2.5 机械应变mechaniealstrainm 仅由于施加机械载荷而在试件上产生应力所引起的单位变形 以(e))表示 3.2.6 指示应变indieatelstrain 指由应变计测得的应变值,它是由指示器的读数经过对测量系统的影响进行修正得出的 以(e 表示 3.2.7 试件specimenm 用于安装电阻应变计并测试其工作特性的标定梁或其他规定的检测件(简称为试件 3.2.8 应变计电阻允差tolerance 单个工作特性与平均工作特性之差 用绝对值或平均工作特性的百分数表示 3.2.9 应变计电阻偏差deviation 平均工作特性与标称工作特性之差,以绝对值或标称工作特性的百分数表示 分类与型号命名 4.1分类 应变计按敏感栅、敏感栅材料,基底材料和敏感栅的结构形式分类,也可按用途,应用条件或极限工 作温度进行分类 4.2型号命名 应变计的型号由汉语拼音字母和数字组成,共有8项 见图1 a)第一项的字母表示应变计的类别 应变计类别代号;B-箔式应变计;s 丝式应变计;T 特殊用途应变计 b 第二项的字母表示应变计的敏感栅材料 应变计敏感栅材料的代号;D 大应变合金;C -康铜合金;K 卡马合金;l恒弹合 金;w -铂钨合金 第三项的字母表示应变计的基底材料 应变计基底材料代号:H -环氧类;E -酚醛类;J -聚脂类;B -玻璃纤维布浸胶类; 聚酰亚胺类;Q 其他 第四项的数字表示应变计的标称电阻值 第五项的数字表示应变计的栅长 栅长小于1mm时,小数点省略 如栅长0.2mm,表示为02 对于某些应变计,它们的敏感 栅尺寸不能用栅长来表示,则该项数字所表示的结构尺寸由制造单位规定 第六项由两个字母组成,表示应变计敏感栅的结构形状
GB/T13992一2010 对于存在栅中心距的应变计,可在字母后的括号内加数字以表示栅间距; 应变计结构形状常用代号见表1;典型箱式应变计示意图见图2 第七项的数字表示应变计的极限工作温度,常温应变计此项省略 h)第八项括号内的数字,表示温度自补偿应变计所适用试件材料的线膨胀系数,对于非温度自补 偿应变计此项省略 可温度自补偿应变计的材料线膨胀系数1x10-/c 应变计极限工作温度,C 常温应变计此项省略 应变计敏感棚的结构形状，对存在栅中心距的应变计 用数字表示栅间距 应变计的栅长，mmn 应变计的标称电阻值，n 应变计的基底材料种类 应变计敏感栅材料种类 应变计类别 图1应变计型号示例 表1应变计结构形状代号 序号代表字母 序号代表字母 说 明 说 结构形状 结构形状 明 13 FB AA 单轴 平行轴二棚 BA 二轴90° 14 FC 平行轴三栅 FD 9o" BB 二轴 15 平行轴四棚 BC 二轴90重叠 16 GB 同轴二栅 CA 三轴45° 17 GC 同轴三栅 CB 18 GD 三轴45"重叠 同轴四栅 CC 三轴60 19 HA 二轴二栅45" CD 20 HB 三轴120" 二铀四栅45” 21 DA 四轴60°/90° HC 二轴六栅45" 10 DB 四轴45"/90" HD 二轴八栅45 22 11 EA 二轴四栅45" 23 jA 螺线栅 12 2 EB 二轴四栅90" KA 圆膜栅
GB/T13992一2010 示例;BCH3503AA23)表示;常温、箔式、单轴,敏感栅材料为康饷,基底材料为环氧类,电阻值为350Q,栅长为 3mm,温度自补偿所适用试件材料线膨胀系数为23×10-有/的电阻应变计 注:当制造厂有特殊需要时,可在上述型号之后附以其他字符表示特有的含义,并在用户手册或样本中注明 技术要求 5.1用于应力分析应变计的单项技术指标 用于应力分析的应变计单项技术指标分为A.B,C三级,各等级技术指标应符合表2的规定 表2用于应力分析的应变计单项技术指标 级 技术要求 说 明 工作特性 章条号 单栅 0.3 0.5 0.8 对平均值的允差 双栅 士% 0.7 1.0 1.5 5.1，1 应变计电阻 多栅 0.8 1.0 对标称值的偏差 土% 1.0 1.5 2.0 灵敏系数 对平均值的分散 十士 % 5.l.2 室温下的机械滞后 4m/m 机械滞后 5.l.3 极限工作温度下的机械滞后 10 20 30 m/m 室温下的蠕变 10 m/mm 5.l.4 蠕变 极限工作温度下的躺变 20 50 m/m 30 5.1.5 士% 0,6 横向效应系数室温下的横向效应系数 工作温度范围内的平均变化 士%/100 灵敏系数的温 5.1.6 每一温度下灵敏系数对平均值的 度系数 士% 分散 / 1.5 平均热输出系数 Am/m7 5.1.7 热输出 60 对平均热输出的分散 100 200 士m/m 室温下的漂移 m/m 5.l.8 漂移 极限工作温度下的漂移 25 m/m 10 50 15 热滞后 30 50 5.1.9 每一工作温度下 m/m 室温下的绝缘电阻 MQ 10 2×10 10° 5.1.10 绝缘电阻 极限工作温度下的绝缘电阻 MQ 10 2×1o" 室温下的应变极限 10 8×l0 m/m 5.1.11 应变极限 极限工作温度下应变极限 8×10 5×10° 3×10 nm/m 室温下的疲劳寿命 5.1.12 疲劳寿命 循环次数 10 0° 10 极限工作温度下的疲劳寿命 5.1.13 瞬时热输出 根据用户需要,测试并给出应变计平均瞬时热输数据或曲线
GB/T13992一2010 5.2用于传感器应变计的单项技术指标 用于传感器的应变计单项技术指标分为A、B,C三级,各等级技术指标应符合表3的规定 表3用于传感器的应变计单项技术指标 级 别 技术要求 说 明 工作特性 章条号 A 单栅 0.2 0.3 0.6 对平均值的允差 双栅 士% 0.7 1.0 5.2.1 应变计电阻 多棚 0.8 1.0 对标称值的偏差 士% 0.5 0.8 5.2.2 灵敏系数 对平均值的分散 土% 室温下的机械滞后 m/m 5,2.3 机械滞后 极限工作温度下的机械滞后 Hm/m 10 20 30 蠕变对平均值的分散 10 士m/m 5,2.4 蠕变 极限工作温度下的蠕变 20 50 Am/m 30 C 士%/100 工作温度范围内的平均变化 灵敏系数的 5.2.5 每 温度下灵敏系数对平均值的 温度系数 士% 分散 平均热输出系数 1.5 m/m)/C 5.2.6 热输出 30 00 200 对平均热输出的分散 士m/m 室温下的漂移 nm/m 漂移 10 极限工作温度下 25 50 mm/mm 室温下的疲劳寿命 循环次数 疲劳寿命 1o 10" 10 5.2.8 极限工作温度的疲劳寿命 循环次数 1，对中,高,低温及特殊情况的应变计,企业可根据具体情况制定相关的企业标准 钱 注2:对于4栅以上的应变计,允许生产厂和用户协商确定其“应变计电阻对标称值的偏差”的技术指标 试验方法 6.1试验环境条件 6.1.1环境条件 环境温度:(20土5)C(室温);仲裁检验条件(20士2)C; 相对湿度;70%以下;仲裁检验条件65%以下 6.1.2施加机械应变 施加机械应变水平;士(1000士50)am/m; 预加载水平;士(1100士50)4m/m 6.1.3升或降)温速率 稳态升(或降)温的速率;(35)C/min; 快速升或降)温的速率;大于5C/s 一般要求 6.2.1安装 将被测的应变计按照规定的程序安装在试件上详细记录以下各项
GB/T13992一2010 a)试件材料的种类和被测表面的清理步骤 b 粘接剂的种类 e)固化处理和稳定化处理过程; d) 应变计安装前后的电阻值; e安装后应变计的绝缘状态 f 用于热输出、热滞后等技术指标测量的试件,必须标明并记录其材料的线膨胀系数; g)其他 6.2. 导线连接 2 测量导线应选用电阻率和电阻温度系数都比较小的材料,并在规定的工作温度范围内保证电性能 的稳定和足够的绝缘电阻 必要时可采用屏蔽导线,以减少环境的电磁干扰 应保证连线处的接触电 阻稳定并将导线妥善地固定 电阻测量方法采用四线制连接,应变测量方法采用三线制连接 6.2.3计算原则 所有各工作特性,凡是用测量电阻值表示指示应变量的,应按公式e=(AR/R,/K修正成应变读数 再进行后续计算 其中,K为相应测量温度下,应变计的平均灵敏系数 可疑值的舍弃方法见附录A 6.3应变计电阻 测量仪器的重复测量误差小于测量值的0.05% 被检应变计应在6.1.1规定条件下至少存放 72h,然后在同样的环境中进行检验 若应变计的不平面度对电阻测量产生影响时,应将应变计放在坚 实的平板上,使其处于平直状态 应变计电阻的测量不确定度应小于0.05% 随机抽取应变计测量样本(样本容量根据试验类型见表6或表7,下同)测量样本中每只应变计的 室温电阻值,计算应变计电阻的允差(UUe)和偏差(R) R R 100% U R一Rn R= ×100% Rg 式中: Ur -应变计电阻的允差; 应变计电阻的偏差 RT 第i片被测应变计的电阻; R 被测应变计样本的电阻平均值; 尽 应变计电阻的标称值 R 每只被测应变计电阻的允差应不大于表2中5.I.1(或表3中5.2.1)规定的技术指标;被调应变计 样本的电阻偏差的计算结果应不大于表2中5.1.1(或表3中5.2.1)规定的技术指标 包装时应给出同一包装内的应变计的平均电阻的 应变计应按照规定的电阻的允差分档存放 出厂 及其允差,不同批次的或者不同平均值的产品不允许混装 灵敏系数 检验灵敏系数的设备需要有一个精确加工的标定梁,以及能使标定梁的轴向产生均匀的单向应力 并能实现双向等幅加载的装置 标定梁的厚度为(20一26)mm士0.1%mm. ,加载后梁表面轴向机械应 梁表面 变的标称值为;预加载(O,+11000,-l1000)1" )pm/m,测试时加载(0,+1000,一1000) )Am/m 机械应变的测量不确定度应小于0.2% 应变计指示应变的测量仪器,对于A级应变计,其测量不确定度小于0.1%,对于B级及以下的应 变计,其测量不确定度小于0.5% 使用指示电阻相对变化的测量仪器时,其测量不确定度应小于
GB/T13992一2010 0.03%,显示数字位数不少于7位半 试验时应符合6.1.1所规定的环境条件,用于灵敏系数测定并已粘贴了应变计的标定梁,应在同一 环境中放置不少于12h 将被测的应变计样本 分为相等或相近的两份,分别粘贴于标定梁工作段的受拉和受压面,并按照 规定的工艺要求进行处理 粘贴时,应保证应变计的纵轴平行于标定梁的轴向应力方向 将应变计与测量仪器连接,接触电阻要求稳定 如采用电阻应变仪,可用精密电阻作为测量桥路的 平衡臂,精密电阻的准确度不低于0.01级 也可用同批的另一应变计安装在与梁相同材料的试块上作 为平衡和温度补偿 应变仪的灵敏系数设定值为2.00 对标定梁的式样进行3次预加载,最大应变应 比正式加载略高10%,即士(1100土50)am/m 正式加载前,记录每个应变计的初始读数 按照双向等幅应变循环方法,对预加载后的标定梁实施 正式应变循环加载;0,十100pm/m-1000pm/m.0,重复进行三次 分别记录各0十1000 umm/mm 点、一10004m/m点的测试数据,按下述步骤计算室温灵敏系数及其对平均值的分散 计算单个应变计的灵敏系数(K): 计算受拉(+1000 00Am/m)和受压(一1000 Am/m)各三次时,每一次仪器的读数与初始读数 之差的平均值凶R 按公式(3)计算单只应变计的灵敏系数 R K，= 3 Re" 式中: 同一应变计受拉和受压各三次时,仪器读数与初始读数之差的平均值; AR 正式加载前,记录的每个应变计的初始读数， R0 标定梁表面受拉和受压时轴向机械应变绝对值的平均值 如果使用应变仪记录应变读数,则单只应变计的灵敏系数可按公式(4)计算 K，=2.00×(e/E 式中: -应变计受拉和受压各三次时,仪器读数与初始读数(或零点)之差的平均值 同一 当应变计的基底和粘接剂的厚度对检测结果有显著影响时,或者当进行仲裁检验时,应将标定 其中,h为梁工作段的厚度,e为应变计敏 梁表面辅向机枝应变的军均值修正为(0+ 感栅的中心线与梁表面之间的距离 注对同批应变计,当公式(4)的测定结果与公式(3)不一致时,以公式(3)为准 b)计算平均灵敏系(K): 5) 区- 式中: -被测应变计样本中的样品数,即样本容量 计算应变计灵敏系数对其平均值的分散oK 6 一岚XImo% K 式中: 灵敏系数的标准偏差: SK -习k -K)? 置信水平为p的1分布临界值,置信水平户一般取95% ，值与被测应变计总数n的 对应关系见表4
GB/T13992一2010 表41分布的临界值表(置信水平p=95% 2.18 27 13 2. 2.57 20 2.09 .06 2,45 14 21 2.09 28 2.05 2. 16 2.36 2.08 29 2.05 1 2.14 2 16 2.31 2.13 23 2.07 30 2.05 10 17 31 2.26 2.12 24 2.07 2.04 18 2.23 2.ll 25 2.06 32 2.04 12 19 2.06 2.20 2.10 26 33 2.04 被测应变计样本的灵敏系数对其平均值的分散应不大于表2中5.1.2(或表3中5.2.2)规定的技 术指标 6.5机械滞后 检验机械滞后的试验装置、标定梁试件、测量仪器和操作步骤与6.4相同 机械滞后试验应在室温 下和极眼工作温度下分别进行 加载方法;01000m/m0,每次加载达(1000士50)pm/m时停留时间不得超过1min 记录数据前预先加卸载三次 正式加载前,记录每个应变计的初始读数(或零点),然后加卸载三次记录每个应变计每次卸载时 的读数,计算每个应变计相邻两次卸载时的应变读数之差,取绝对值较大者Ae进行单只应变计的机 械滞后和该批应变计的机械滞后平均值的计算 2.00 Aem Z，= Z. n 式中 相邻两次卸载时应变读数之差的绝对值较大者; Ae me -应变计在室温下的平均灵敏系数; Z 第i只应变计的机械滞后值; Z 被测应变计样本的机械滞后平均值 若应变计的读数差为电阻值,则Z，的计算公式改为 R Z= R 式中: R -相邻两次卸载后电阻读数之差绝对值较大者; max -正式加载前,应变计的电阻初始读数 Q 被测应变计样本在室温下和极限工作温度下的机械滞后平均值应不大于表2中5.1.3(或表3 中5.2.3)规定的技术指标 6 6. 室温)蠕变 检验蠕变的试验装置,标定梁,测量仪器和操作步骤与6.4相同,加载时为了使标定梁保持恒定的 机械应变,可采用固定位移的加载方式,加载后标定梁不得有振颤产生 试验前各被测应变计应保持 4h以上未承受机械载荷,测定蠕变时只允许加载一次 室温)蠕变试验应在室温下进行 将标定梁在15s内加载至(1000士50)Am/m,并保持恒定,加载后1min内必须记录完全部被测应变
GB/T13992一2010 计的第一次读数,然后前30nmin每隔5min记录一次,后30min每隔10min记录一次,共进行1h. 计算每个应变计各次读数与第一次读数之差,取其中最大差值用表示 a b将受拉,受压应变计分别计算出平均值0，和0,然后以两者之中较大者0经灵敏系数修正 后,即得该批应变计的蠕变值0 计算公式如下 (10 = n 0，= 11 ny石 0-2.00. -*-* .(12 K 式中 受拉时被测应变计的个数; 受压时被测应变计的个数 y 单只被测应变计蠕变值 应变计在室温下的平均灵敏系数 K 蠕变的分散用应变计蠕变值的标准偏差》的，倍表示 ，见表4 o=t，×s (13) 式中: -蠕变值的标准偏差 告9- "-习" 0 全部被测应变计蠕变值的平均值; 全部被测应变计的个数n=ni十nY 被测应变计样本在室温下和极限工作温度下的蚜变值及室温下对平均值的分散应不大于表2中 5.1.4(或表3中5.2.4)规定的技术指标 6.7横向效应系数 6.7.1标定应变计横向效应系数的装置 标定应变计横向效应系数的装置有两种 -种是单向应变梁装置,使标定梁的表面产生单向应变e.(主应变)为1000 0m/m时,其垂直 a 方向的横向应变e,<2m/m. 另一种是单向应力梁装置(见6.4),在单向应力 ，作用下,标定梁在与应力平行的方向产生 b 纵向应变e,(主应变)的同时,还产生垂直于应力方向的横向应变e,e,=一e， 标定梁材料泊松系数"值的测量不确定度应小于0.1% 6.7.2标定应变计横向效应系数的操作步骤 按规定工艺将被测应变计粘贴在标定梁的表面上使其轴线垂直于纵向应变(主应变)方向 另外 将2个或2个以上同样的应变计按规定工艺也粘贴在试件(标定梁)的表面上,其轴线与纵向应变(主应 变)方向平行,用作指示加载后标定梁应变量大小的标识应变计 横向效应系数试验应在室温下进行 记录数据前,可以采用单向加载方式,以约为1100pm/m应 变水平预先加卸载三次 正式加卸载时,使标定梁产生约10004m/m的纵向应变(标识应变计读数的 平均值),同时记取全部被测应变计的应变读数 连续加卸载三次
GB/T13992一2010 6.7.3计算单个应变计的横向效应系数(H): 采用单向应变梁装置: a H，=×100% (14 式中: 单个被测应变计加卸载三次应变读数差的平均值; E 全部标识应变计加卸载三次应变读数差的总平均值 b采用单向应力梁装置 H-土×I00% (15 干E 式中: -标定梁材料泊松系数 注:如用应变仪测试和用电阻测试方法,测试结果不一致时,以公式(16)的电阻测试方法为准 6.7.4将各应变计的横向效应系数取平均值,即得到该批应变计的横向效应系数(H H -u .16 被测应变计样本在室温下的横向效应系数值应不大于表2巾5.1.5规定的技术指标 灵敏系数的温度系数 需要一套由试件、加载装置和产生所需温度的装置所组成的测试设备;加载装置作用在试件上的平 均应变值,能调整在约(0,+1000), )y4m/m或者士1000Am/m的应变 可采用(20~100) )4m/m的预应 变代替零为初始应变 标定梁表面机械应变的测量不确定度小于1%,梁表面温度的测量误差小于 0.5%或士1c(取较大者),标定梁工作长度内温度不均匀度不超过2C,保温时的温度波动不超过 士1C;测量应变计指示应变的仪器同6.4 正式加载时,各温度级,梁表面的机械应变量应与室温时相等 测量室温被测应变计的平均灵敏系数K 和各温度级下每只应变计的灵敏系数K 计算各 a 温度级下被测应变计的平均灵敏系数K，及其分散o, K，= (17 , 市=工R-R (18 ,见表 给出K，/或K,K 一'曲线或表格 按照下式计算每只应变计在相应温度范周内每100它灵敏系数的变化半 b 100.K-K (19 ×100% dK K 一 式中: 单只应变计在极限工作温度下的灵敏系数; Kam 室温; to -极限工作温度; tm 将全部被检应变计的灵敏系数变化率d取平均值,即为该批应变计每100C灵敏系数变化 率dK 山-> (20 被测应变计样本的每100灵敏系数变化率及在各温度级下平均灵敏系数的分散应不大于表2 10
GB/T13992一2010 中5.1.6(或表3中5.2.5)规定的技术指标 6.9热输出 测试热输出的高低温试验箱的温度不均匀度小于2C,保温时的温度波动小于士1C,试件表面温 度测量误差小于士0.5%;应变计指示应变的测量不确定度应小于0.5%;测量热输出的试件应满足试 件无内应力的要求,试件尺寸建议使用:长100mm;宽50mm;厚(23)mm 的试件 贴片时,应变计 的纵轴方向应与材料的延伸方向一致 用于热输出测量的试件,应标明并记录其材料的线膨胀系数 已粘贴待测应变计的试件,应放在装 有干燥剂的器皿中或湿度小于50%的环境中 对于规定的应变计工作温度范围,应先确定数据采集的温度间隔,对于常温应变计以10左右为 宜;中温应变计以20C一40C为宜;对于高温或低温应变计,温度间隔以30C一50C为宜 除常温应 变计外,生产厂也可以自行制定温度间隔,但不应少于6个测量点 对于常温应变计,在确定的各温度测试点,应一次性地完成全部被测应变计样品的检测和数据采 集;中高温应变计则可根据实际情况定 若逐级升温,在每一温度级下,应在温度稳定后即在l0min 内试件温度变化不超过士0.5时)方可记录数据 若连续升温,应同步记录指示应变读数和温度的读 数 如热输出的变化剧烈,可增加温度测试点 试验时,将粘贴应变计的试件置于高低盖试验箱内并连接测量线路 对于常温应变计的热输出测 试,温度的变化方向建议为;以室温20C一23为零点,进行测试仪器调零(对于电阻测量法,应记录 零点电阻),逐级升温,至高温极限温度后,直接降到低温极限温度,再逐级升温,直至起始零点 在每一温度测试点,测试并记录各应变计的指示应变e,计算全部被检应变计的平均热输出e，及 其标准偏差s. E，= 21 22 -习c ，一E 在指定测试温度范围(dmml.,)内,找出各温度测试点下标准偏差的最大值s.,乘以系数4，即为 该批应变计平均热输出的分散:lsm,l，见表4 应变计的平均热输出系数C,,按公式(23)计算 Es二Ein 23 lnmin 式中: 在(t am一lm)内,被测应变计热输出的最大值; Ennx 在(t mm一lm)内,被测应变计热输出的最小值; nmi -应变计最高极限工作温度; tnax -应变计最低极限工作温度 'mn" 给出平均热输出,一！曲线或表格 常见的平均热输出曲线见图2 一 naie 图2应变计不同的平均热输出曲线 11
GB/T13992一2010 r(C C/n=0 图2续 被测应变计样本的平均热输出系数及各温度级下对平均热输出的分散应不大于表2中5.1.7(或 表3中5.2.6)规定的技术指标 6.10室温)漂移 检验漂移用的试件及环境条件同6.9 测定漂移时被测应变计通过的工作电流,应不超过应变计 最大工作电流 测定时应采用精密电阻作平衡 将粘贴有应变计的试件,置于恒定室温环境1h以上 待测量仪器充分预热后将各应变计接人仪器,记录第一次读数后,每隔10min读数一次,共进行1h,试 验中应使各应变计保持连续通电 计算每个应变计各次读数与第一次之差 取最大差值为该应变计的漂移读数值 e，=e (24 25 P一Aens 式中: -单个被测应变计的第一次读数; 单个被测应变计的第次读数; 与第一次读数的差值 AE 各次读数与第一次读数之差中的最大值; AEm P 该应变计的漂移读数值 求各应变计漂移读数值的平均值,经灵敏系数修正后,即为该批应变计的漂移值 26 "-习" 尸-2,o×p" 27 -K 被测应变计样本室温下的漂移值应不大于表2中5.1.8(或表3中5.2.7)规定的技术指标 6.11极限工作温度的蠕变 检验中温、高温和低温应变计在极限工作温度下的蠕变用试验装置、测试仪器及试验步骤同6.9 采用检验灵敏系数随温度变化的应变计,检验前各应变计应保持30min以上未承受机械应变 将温度 恒定在极限工作温度,温度波动不超过士1C,并可采用同一批应变计进行温度补偿 15s之内加载到 1000士50 )4m/m,并在1h内保持恒定 加载后1nmin内应记录各应变计的第一次读数,然后前 30min 每隔5min记录一次,后30min每隔10min记录一次,共进行1h 数据处理同6.7 被测应变计样本极限工作温度下的蠕变值应不大于表2中5.1.4(或表3中5.2.4)规定的技术 指标 6 12极限工作温度的漂移 检验中温、高温和低温应变计在极限工作温度下漂移的试验设备、检测仪器及应变计安装与测量线 路连接同6.10 升温至极限工作温度,在10min内使温度恒定,温度波动不超过士1C 温度稳定后 立即记录第一次读数,然后每隔10min记录一次,共进行1h 计算每个应变计的各次读数与第一次读 数之差,取最大值,即为该应变计的漂移读数值 计算各应变计漂移读数的平均值,经灵敏系数修正即 为该批应变计的漂移值 数据处理同6.10. 12
GB/T13992一2010 被测应变计极限工作温度的漂移值应不大于表2中5.1.8(或表3中5.2.7)规定的技术指标 6.13热滞后 检验中温或高温应变计在不同温度下的热滞后,其试验装置,加载装置及测试仪器同6.9 按检验 热输出的步骤升温至极限工作温度,然后逐级或连续降温至起始温度 记录全部读数或曲线,降温速率 要求在(3一5)C/min内 计算各应变计在升温和降温过程中每一温度级的各应变的读数差,以其中最 大值经灵敏系数修正即为该温度级应变计的热滞后值(Z,) 数据处理同6.5 被测应变计热滞后值应不大于表2中5.1.l1规定的技术指标 6.14瞬时热输出 检验中温或高温应变计在快速升温或降温时的热输出 瞬时热输出的试件尺寸约50mm× ;采用的快迷加热装置应保证检验区温度不均匀度小于2c 剥试仪器的测量不确定 100mm×1mm: 度不大于0.5%,标定用精密电阻的准确度不低于0.2级 检验步骤;将试件安装在加热装置的均匀温 三线输出,以消除导线热输出影响 室温时整仪器零 度区内,试件不应产生附加应力 应变计采用 点,然后按选定速率快速升温或降温至极限工作温度,连续同步记录应变计指示应变和试件表面温度 计算瞬时热输出的平均值并给出应变计平均瞬时热输出曲线或表格 室温和极限工作温度的绝缘电阻 绝缘电阻测试仪器的测量电压为100VDC,测量不确定度不大于10% 测量极限工作温度的绝 缘电阻时,加热装置应保证工作温度波动不超过士5C 在室温和极限温度下检验每个应变计的绝缘 电阻,当换接测量电极对读数有影响时,应取较低的读数 被测应变计室温和极限工作温度的绝缘电阻应不小于表2中5.1.9规定的技术指标 室温和极限工作温度的应变极限 检测用拉伸试件表面机械应变的测量误差小于504m/m或测量值的0.5%;指示应变仪器测量不 确定度小于1% 检测极限工作温度的应变极限时,加热装置应保证试件工作长度内的温度不均匀度 和波动不超过士2C 温度测量不确定度不大于1% 将被测应变计沿试件轴线方向安装在其工作长度内的表面上,并进行规定的固化处理 将应变计 与测量仪器连接,安装并调整试件机械应变的测量装置 在室温或极限工作温度下,逐级加载(或连续 加载),开始时试件机械应变的增量约为(500~1000)4m/m,至接近预期的机械应变极限时,减至较小 的增量加载,记录每级加载的机械应变和指示应变,直至达到规定的应变极限或应变计破坏为止 被测应变计室温和极限工作温度的应变极限应不小于表2中5.1.10规定的技术指标 6.17室温和极限工作温度的疲劳寿命 检测用能产生一恒定幅值交变应变的疲劳测定装置,要求在测定疲劳寿命过程中梁表面机械应变 的幅值变化应小于士1%,频率范围为(2050)Hz 加热装置应能保证标定梁工作长度内的温度不均 匀度和波动不超过士2C,测量动态应变的指示仪器,其不确定度小于1% 试验步骤;应变计导线连接见6.2.2和6.5;调整设备使梁表面的机械应变水平为(1000士50)4m/m. 在室温和极限工作温度下进行试验,每隔一定的循环次数或时间,观察一次应变计的输出波形并记录输 出幅值,直至疲劳损坏或规定的循环次数为止 当出现下列情况之一者,即认为疲劳损坏 应变计断路 应变计输出幅值变化10%; b 应变计输出波形出现穗状尖峰; 数据处理 被测应变计中任意一只最先达到疲劳损坏的循环次数,即为该批或该型号应变计的疲劳寿命 被测应变计样本的疲劳试验循环次数应不少于表2中5.1.12(或表3中5.2.8)技术指标规定的循 环次数 13
GB/T13992一2010 检验规则 7.1检验类别 应变计的检验分出厂检验(或交收检验)和型式检验(或例行检验) 7.2检验要求 按照电阻应变计工作温度范围、用途、使用方法以及对应变计工作特性要求的重要性,可对检验项 目提出不同的检验要求 各类应变计检验项目及检验工作顺序见表5 表5应变计检验项目及检验工作顺序 常温应变计 中温、高温和低温应变计 序号 工作特性 静态 快速升 动态 静态 动态 降)温 用于传感器 用于应力分析 应变计电阻 灵敏系数 机械滞后 蠕变 横向效应系数 灵敏系数的温度系数 热输出 漂移 热滞后 0 瞬时热输出 11 绝缘电阻 12 应变极限 13 疲劳寿命 14 机械滞后 蠕变 15 限 16 漂移 17 绝缘电阻 18 应变极限 废 19 疲劳寿命 注:“O”为出厂检验应测的工作特性(简称应测); ”评定应变计等级的工作特性简称评级);“*”非温度自 补偿的应变计可不做热输出检验;“"为不检项目 静态应用的常温应变计分为两种;一种用于应力分析,另一种用于传感器,其工作特性及其技术要 求分列于表2和表3 对于动态应用的常温应变计以及各种用途的中温、高温和低温应变计,在表5中 所列出的应测和评级工作特性,其技术要求与用于应力分析的常温应变计相应的工作特性相同 各类应变计工作特性的检验均按第6章“试验方法”相应条款的规定 7.3出厂检验 7.3.1检验原则 出厂检验应测的项目为表5中附有“O”标记的工作特性 应按第6章试验方法和表5规定的检验 14
GB/T13992一2010 顺序对这些项目进行出厂检验 检验合格后方能人库和出厂,并应附有合格证书或合格标志(如检验签名或印章 7.3.2外观检查 在应变计成品出厂检验之前要进行外观检验,生产单位需制定应变计外观检查的企业标准 推荐的应变计外观检查 在显微镜下检查,不应出现下列现象 a)丝栅或弯头有断开、丝栅短接; b)丝栅或弯头有缺口,毛刺,超过丝栅宽度的1/5 e)单根丝栅粗细不均,超过丝栅宽度的1/5 d)丝栅或弯头上有圆形突起(光滑的疙瘩),且超过丝栅宽度的1/5; 焊接端有空洞、气泡或裂纹,且超过丝栅宽度的1/5; 基底上有不可动的异物(灰尘、纤维、胶粒、小岛等)连接了丝栅 在标准照明条件下进行外观检查,不应出现下列现象 丝棚表面或焊接端上有明显褶皱等损伤痕迹 b)基底上有气泡或裂纹; c 基底缺角" d)基底变形、翘曲大于0.5 mm; e)裁剪后标记不完全,缺一个以上 用最差值表示的工作特性 7.3.3 7.3.3.1总则 用最差值表示的工作特性有应变计电阻(允差、绝缘电阻、应变极限、热滞后、疲劳寿命 7.3.3.2检查水平 执行GB/T2828.1一2003,评级测试按N=3201~10000组批,应测测试按N=12013200组 批 选择特殊检验水平s-3,采用二次正常检查抽样方案,查出样本大小字码和判定数组见表6 表6合格质量水平和抽样方案 级 评定等级项目 应测项 目 样本大小字码 合格质量水平AQL 1.5 4.0 13 样本大小 13 A R 判定数组 A R 7.3.3.3质量水平 合格质量水平AQL按表6的规定,若有特殊要求时,可由供需双方商定 允许生产厂根据实际批量大小和自选检查水平查出样本大小字码和判定数组 允许生产厂根据供 需双方商定的合格质量水平从抽样表中查出样本大小和相对应的A 和R 7.3.3.4工作特性的质量判定 按表5规定的项目和第6章规定的试验方法,首先对样本n中的应变计单位产品进行全数检验 每一试验样品单项工作特性的检验结果应分别符合表2或表3对相应工作特性C级产品规定的技术要 求 单项工作特性不合格的试验样品为不合格应变计,累计不合格的应变计片数 7.3.3.5组批单项工作特性质量的判定 当样本n中检出的累计不合格的应变计的片数小于或等于合格判定数A时,可判该单项工作特 15
GB/T13992一2010 性质量合格;累计不合格的应变计片数大于不合格判定数R,但小于不合格判定数R,时,应对第二样 本n进行全数检验 若两次检验的累计不合格的应变计片数之和小于或等于合格判定数A.,则可判 组批的该单项工作特性质量合格;两次检验的累计不合格的应变计片数之和大于不合格判定数R,则 应判组批的该单项工作特性质量不合格 7.3.4用平均值和对平均值的分散表示的工作特性 7.3.4.1总则 这类检验项目包括应变计电阻(偏差),灵敏系数(对平均值的分散)机械滞后、霸变(霸变及对平均 值的分散、灵敏系数的温度系数(工作温度范围内的平均变化及每一温度下灵敏系数对平均值的分 散,热输出(平均热输出系数及对平均热输出的分散,横向效应系数、漂移 7.3.4.2单项工作特性的合格判定 选取样本大小为n,可与表6中的相同 按表5规定的项目和第6章规定的试验方法,对样本n中的应变计单位产品进行全数检验 每一 试验样品单项工作特性的检验结果应分别符合表2或表3对相应工作特性C级产品规定的技术要求 试验样本的某单项工作特性不符合上述相应要求,应判该组批的该单项工作特性不合格 7.3.5批质量判定 检验结果中有任一单项工作特性未达到表2或表3中c级应变计的技术指标,则判该组批为不合 格批 7.3.6应变计等级评定 用于应力分析和用于传感器的应变计均分为A.B.c 三级,合格批的应变计根据测定结果依表2和 表3按下列原则定级 D)A级应变计;评级的工作特性必须全部达到A级,应测的工作特性均达到C级以上 b) B级应变计;评级的工作特性必须全部达到B级,应测的工作特性均达到c级以上 e)C级应变计;工作特性必须全部达到c级 对于栅长小于1mm的常温应变计和极限工作温度高于600C的高温应变计,它们的等级可 d 以不按表5中规定的项目评定 型式检验(例行检验 检验原则 在下列情况下,应变计应进行型式检验; a)新试制成的应变计; b) 应变计的设计、材料、工艺,基底胶有较大改变,可能影响产品性能时 凡停产一年以上又恢复生产时 d)产品执行标准发生变动或修改后 e)国家质量监督部门提出进行型式检验要求时; f 产品转厂生产时 7. 4.2检验项目 进行7.4.1所列a),b)项型式检验时,要做表5中规定的评级和应测工作特性项目的全部内容 进行e)项型式检验时,可只做评级的工作特性 型式检验应从出厂检验合格的人库产品中某个批或若干批中随机抽取样本 7.4.3用最差值表示的工作特性 抽样检验执行GB/T28292002,判别水平皿 不合格质量水平RQL按表7的规定,若有特殊要 求时,可由供需双方商定 采用二次抽样方案,判定数组及其样本大小按表7的规定 允许生产厂按供 需双方商定的不合格质量水平和判定数组查出应抽检的样本大小 检验程序和合格评定规则,同 7.3.3.37.3.3.5 16
GB/T13992一2010 表7不合格质量水平和抽样方案 评定等级项目 应测项目 级 别 不合格质量水平RQl 40 25 12 样本大小 25 12 A R 判定数组 R 用平均值或对平均值的分散表示的工作特性 检验程序和合格评定规则,同7.3.4 7.4.5型式检验的质量判定 按表2或表3规定的检验项目,检验结果中有任一单项工作特性未达到表2或表3中C等级应变 计的技术指标,则判该型式试验不能通过 标志、标签、使用说明书 8.1标志 8.1.1生产厂在设计应变计敏感栅时,应在适当位置加上有别于其他生产厂的标志 8.1.2产品外包装上应有以下内容 a)应变计型号 应变计等级 b 电阻值及其公差; c) 灵敏系数及分散度; d) 数量; f 批号及出厂日期 合格标记: g h)制造厂名及商标; 保质期 以下各项,生产厂可以其他方式提供给用户 应变计最大工作电流;适用温度范围;蠕变值及分散度;横向效应系数;灵敏系数随温度变化及分散 度;平均热输出及分散度;栅长×栅宽 8.2标签 产品合格证上应有以下内容 a)检验员代号 b 检验合格印章， e)检验日期 8.3使用说明书 使用说明书应有以下内容 a)产品用途 b 性能简介 使用方法; c d)安装要求; 注意事项; e fD 产品执行标准编号 17
GB/T13992一2010 8.4包装,运输、贮存 8.4.1包装 应变计包装应经过密封防潮处理 8.4.2运输 产品采用一般交通工具运输,在运输过程中,应避免挤压与折叠 8.4.3贮存 产品应置于清洁、干燥,避光的环境中贮存 18
GB/T13992一2010 附 录A 资料性附录 可疑值的舍弃方法 A.1格拉布斯(Grubbs)方法 设被测参数r是正态分布,试验时抽取n个子样,将所得子样数据按大小排列如下 Z1.工2,.工3,”Z一1.工m 计算全部子样的平均值x及每个子样值对平均值的偏差Ar 工= A.1 工 n 计算子样的标准偏差s A.2) -(心n" 若偏差Ar的绝对值最大(i=1或n),当Ar/、等于或大于表A.1所列数值T(n)时,则数据 即 可舍去 舍去工，可能造成错误概率为5% 表A.1 T(n T( Tn T(n) 1,46 11 2 .23 18 2.5o 2.66 25 1.67 2.29 19 2.53 30 2.75 1 1.82 13 2.33 20 2.56 35 2.82 14 S 1.94 2.37 21 2.58 2.87 15 2.03 2.41 22 2.60 2.l1 16 2.44 23 2.62 10 17 2.64 2.18 2.47 24 举例 设单只被测应变计灵敏系数(K,),测定数据如下:;2.10,2.11.2.l1,2.12,2.12,2.13,2.13.2.13 2.13,2.13,2.13、2.14,2.14,2.14,2.19; 计算平均值(K) a 反-s-么" 式中 -被测应变计数 b)计算AK AK，=一 最大值Km =2.19,K1;=0.06 计算标准偏差(sR): -aR" =0.0204 sK一 19
GB/T13992一2010 ," Kn d)计算- =2.94,查n=15时T(n)=2.41， 正>2.41. SK SK 因此K=2.19舍去 再检查余下的Ki;Ki,刀=14,计算K及sk K =2.126,sK=0.01223,K=0.026 AK T(n)=2.37 =2.126 AK <2.37,K不能舍去 SSK f 所以其余14个数据无可疑值 20