[发明专利]一种应用于静强度试验快速加载采集系统的大应变修正测量方法

说明书

本发明提出一种应用于静强度试验快速加载采集系统的大应变修正测量方法，该方法通过理论推导，考虑应变片灵敏系数和长导线影响的修正系数后，直接按电压与应变变化的非线性关系进行精确计算，可以更有效地消除大应变测量计算误差。对比结果表明本发明的测试精度更高。

技术领域

本发明涉及静强度试验技术领域，具体为一种应用于静强度试验快速加载采集系统的大应变修正测量方法。

背景技术

在静强度试验过程中，应变参数是考核试验件的主要参数，因此试验件应变参数的测量技术尤为关键。目前行业内主要都是采用电阻应变片来进行试验件的应变参数测量。

对于理想电阻应变片，电阻应变片的电阻变化率与长度变化率成正比，测量时将应变片粘贴在试验件上，电阻应变片长度变化率正比于结构测试部位的应变值。电阻应变片电阻变化率与应变关系为：

一般称k为电阻应变片灵敏系数，由制造厂家提供；R为应变片电阻，ΔR为应变片电阻变化量，ε为应变。由(1)式可知，通过测量电阻应变片电阻变化率可得到应变片应变大小，即可得到试验件测试表面应变值。如图1所示，为目前采用通用电桥测量方式获取应变片电阻变化率的方法。

R₁＝R+ΔR，R₂＝R₃＝R₄＝R (2)

电压输出电桥的输出电压为：

由(3)可知，测量电路输出电压与应变片电阻变化率为非线性关系，因此，输出电压与应变也为非线性关系。为减少应变测量计算误差，目前一般都是根据实测，对仪器进行标定，给出电压与应变的曲线关系，这样不仅使用不便，而且通用性差。另外，采用曲线关系对于小应变的静态测试，其测试精度还能够保证，但当应变很大，尤其是在破坏性工况试验中，例如当应变大于10000时，采用曲线关系得到的应变值精度已经无法满足要求；此外，对于高采样率(例如大于100kHz)的动态应变测量，采用曲线关系也无法通过对比计算得到应变。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种应用于静强度试验快速加载采集系统的大应变修正测量方法，通过理论推导，直接按电压与应变变化的非线性关系进行精确计算，可以更有效地消除大应变测量计算误差。

本发明的技术方案为：

所述一种应用于静强度试验快速加载采集系统的大应变修正测量方法，其特征在于：根据公式

计算应变ε，其中k为应变片灵敏系数的设计值，U为测量电路供电电压，ΔU_g(RE)为实际测量的输出电压读数；C为考虑应变片灵敏系数和长导线影响的修正系数：

其中k_(RE)为经过标定得到的实际应变片灵敏系数，R为应变片电阻，R_L为导线电阻。

有益效果

本发明提出的大应变修正测量方法直接按电压与应变变化的非线性关系进行精确计算，可以更有效地消除大应变测量计算误差，对比结果表明本发明的测试精度更高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：采用通用电桥测量应变片电阻变化率示意图；