[发明专利]一种新型电阻应变片及应变测量方法

说明书

本发明公开了一种新型电阻应变片及应变测量方法，包含：规则形状的半导体箔片以及相同的多个电极，该些电极分别与半导体箔片的一个面进行接触以电性连接在半导体箔片上，且该些电极均匀分布在半导体箔片上，每个电极上分别引出一根与对应电极电性连接的导线，该些导线的材质、长度及横截面积相同。本发明通过新型的电阻应变片的测量及基于电阻率差值成像的逆运算技术对现有的测量方式进行了新的探索和研究，旨在通过单次测量可快速得到应变片面域的应变信息，获得更加直观的电阻率变化分布云图，实现应变测量从一维到二维、从点到面的突破。

技术领域

本发明涉及应变测量领域、无损检测领域，尤其涉及到一种能够面化二维应变测量和可视化表征的新型电阻应变片和应变测量方法。

背景技术

传统的应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件，使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化，再由专用仪器测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。其测量方式只能进行一维应变测量，即单个测点对应单个应变片，测量多个测点的应变，则需要相应数量的应变片。

发明内容

本发明旨在利用电阻率差值成像技术，根据应变片变形引起的电阻在平面域的改变，通过多电极循环电压采集，得到整个应变面域的电阻率变化图像。使应变测量适用范围由一维扩展至二维，且更加直观。

在传统的应变检测方法上，应变片只能根据轴向受力引起的变化使金属丝的长度及横截面积发生改变从而得出单个电阻(应变)的测试结果。本发明通过新型的电阻应变片的测量及基于电阻率差值成像的逆运算技术对现有的测量方式进行了新的探索和研究，旨在通过单次测量可快速得到应变片面域的应变信息，获得更加直观的电阻率变化分布云图，实现应变测量从一维到二维、从点到面的突破。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的新型电阻应变片测量系统的结构拆分示意图。

图2是本发明实施例的电阻应变片拆分示意图。

图3是本发明实施例的电极布置示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1、图2以及图3，在本发明的新型电阻应变片2中，其包含：规则形状的半导体箔片21以及相同的多个电极22(图中仅标识出一处)，该些电极22分别与半导体箔片21的一个面进行接触以电性连接在半导体箔片21上，且该些电极22均匀分布在半导体箔片21上，每个电极22上分别引出一根与对应电极电性22连接的导线，导线的材质、长度及横截面积相同，以减小测量误差和保证精确度。规则形状包含但不限于方形(长方形、正方形)以及圆形等。电极22通过导线与测量仪器(图1中的数据采集及分析系统3)相接，为了减小测量误差和精确度导线。

当规则形状是指方形时，方形的每条边线处上分布有至少N个电极22，每条边线处上的电极等距离分布，相邻边线的相邻两个电极22间隔一定距离，相对称的两个边线处上的电极22数量相等，N为大于或者等于2的正整数，电极总数大于或者等于8。并优选地，长方形或者正方形的每条边上均具有4个电极22或者8个电极22；当规则形状是指圆形：电极22等距离分布在圆形边线处上，电极总数大于或者等于8。