GB T 13992-2010 金属粘贴式电阻应变计.pdf
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1、ICS 17.100 N 11 道雪中华人民主t-、和国国家标准GB/T 13992-2010 代替GB/T13992- 1992 金属粘贴式电阻应变计Metallic bonded resistance strain gauges 2010-12-01发布2011-05-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 13992-2010 目次前言.皿1 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义4 分类与型号命名-5 技术要求46 试验方法7 检验规则148 标志、标签、使用说明书附录A(资料性附录)可疑值的舍弃方法I GB/T 13992-201
2、0 目。昌本标准是对GB/T13992-1992(电阻应变计的修订。本标准与GB/T13992 -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= (lill/Ro)/K修正成应变量后再计算;去掉原标准中的附录B、附录C;一-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;-一一一在标志要求中增加了应变计上应有有别于其他厂的标志。本标准由中国机械工业联合会提出。本标
3、准由中国机械工业联合会归口。本标准负责起草单位:中国测试技术研究院、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、马良理、薛家麟、邓足斌、冯仁贤、沈观林、于奎、卢文林、晏志鹏、徐秋玲、陈世超、杨杰斌、吴虹、减玻。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一GB/T13992-19920 阳皿GB/T 13992-2010 金属粘贴式电阻应变计1 范
4、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筒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。2 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H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/T 2828. 1- -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CISO2859-1:1999 ,IDT) GB/T
5、2829-2002 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/T 13965-2008 仪表元器件术语3 术语和定义GB/T 13965-2008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3. 1. 1 金属粘贴式电阻应变计metallic bonded resistance strain 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normal temperature strain gauge 工作温度范围一般为(-3060).C的应变计。3. 1. 3 中温应变计medium tempe
6、rature strain gauge 最高工作温度高于60.C,不超过300.C的应变计。3.1.4 高温应变计high temperature strain gauge 最高工作温度高于300.C的应变计。3.1.5 低温应变计low temperature strain gauge 最低工作温度低于一30.C的应变计。3.2 特性术语和定义3.2. 1 应变计型式strain gauge family 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strain gauge type 同一型式的应变计中标称尺寸和标称工作特性相同,为同
7、一应变计型号。1 G/T 13992-2010 3.2.3 应变计批strain gauge lot 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应变计批。3.2.4 真实应变real strain 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(e:z)表示。3.2.5 机械应变mechanical strain 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:J)表示。3.2.6、指示应变indicated srain 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(,)表示。3.2.7 试
8、件specime 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。4 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2 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商式应变计;
9、s-丝式应变计;T-一特殊用途应变计。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一一大应变合金山-康铜合金;K二卡马合金;1 恒弹合金;W一一铀鸽合金。c) 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;F一一酣醒类;一一聚脂类占玻璃纤维布浸胶类;A-聚酷亚胶类;Q其他。d) 第四项的数字表示应变计的标称电阻值。c) 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020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。f) 第六项由两个字母组成,表示应变计敏感栅的结构形状
10、。对于在在栅中心距的应变计,可在宇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;典型宿式应变计示意图见图20g) 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。GB/T 13992-2010 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。7 口J温度自补偿应变计的材料线膨胀系数1X lO-6/C 应变计极限工作温度,C常温应变计此项省略VI 应变计敏感栅的结构形状,对存在栅中心距的应变计,用(数字)表示栅间距V应变计的栅长,mm JV m 应变计的基底材料种类H 应变计敏感栅材料种类I 应变计类别图1应变计
11、型号示例表1应变计结构形状代号序号代表字母结构形状说明序号代表字母结构形状说明1 AA 单轴13 FB 1 1 平行轴二栅2 BA 二轴90。14 FC I I I 平行轴三栅3 BB 二轴90015 FD 1111 平行轴囚栅4 BC 斗二轴90。重叠16 GB 同轴二栅5 CA i乙三轴45017 GC 同轴三栅6 CB 才三轴45。重叠18 GD 一一一一问轴四栅7 CC / 三轴60。19 HA ;(K -KY ( 18 ) 飞/n-1i=tp见表4。给出K, t或K,/Kot曲线或表格。b) 按照下式计算每只应变计在相应温度范围内每100oC灵敏系数的变化率dK;: 100. (Km
12、 -Ko).AAn/ dK; -., ,. y:,u/ x 100% ( 19 ) (tm - to) K 0 川式中:Km单只应变计在极限工作温度下的灵敏系数;to一一一室温;tm一一极限工作温度;c) 将全部被检应变计的灵敏系数变化率均取平均值,即为该批应变计每100oC灵敏系数变化率dKoak=t-zdka . ( 20 ) 被测应变计样本的每100oC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中5.1. 6 (或表3中5.2.5)规定的技术指标。6.9 热输出GB/T 13992-2010 测试热输出的高低温试验箱的温度不均匀度小于2OC,保温时的温度波动小于士1OC,
13、试件表面温度测量误差小于:1:0.5%;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元内应力的要求,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。巳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10oc左右为宜;中温应变计以20oC40 oC为宜;对于高温或低温应变计,温度间隔以30oC50 oC为宜。除常温应变计外,生产厂也可以自行制定温度间隔,但
14、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10min 内试件温度变化不超过士0.5oC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温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20oC 23 oC为苓点,进行测试仪器调军(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
15、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缸,计算全部被检应变计的平均热输出及其标准偏差儿。E,二士Iti. ( 21 ) 5二li丁亨丁(ci- E,)2 ( 22 ) 飞In-1立?在指定测试温度范围(tmin,._,tmax)内,找出各温度测试点下标准偏差的最大值Smax乘以系数勺即为该批应变计平均热输出的分散:tp S霄m叩1应变计的平均热输出系数C按公式(23)计算:C, = Etmax - E tmln 一tmax - t min 式中=E飞m口max一在(tmint儿max)内,被测应变计热输出的最大值;Em归阳阳mmtm口应变计最高极限工作温度;lmin-应变计最
16、低极限工作温度。给出平均热输出e,-t曲线或表格。常见的平均热输出曲线见图20t t 。10 1m I(C) a) 图2应变计不同的平均热输出曲线. ( 23 ) b) 11 GB/T 13992-2010 r 。叫E1m I(C) c) 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6.90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
17、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;P; = .Emax 、,、a/AAlF气U9白nfuf飞/飞. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .E;二E;-E 式中:E 单个被测应变计的第一次读数;E;一一单个被测应变计的第n次读数;.E; 一与第一次读数的差值;.Emax-各次读数与第一次读数之差中的最大值;P;一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
18、为该批应变计的漂移值。p=七P;( 26 ) 2.00 , , r; P=U1xP ( 27 ) 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 极眼工作温度的蠕变检验中温、高温和低温应变计在极限工作握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1oC,并可采用同一批应变计进行温度补偿。15s之内加载到(1 000士50)m/m,并在1h内保持恒定。加载后1min内应记录各应变计的第一次读数,然后前30 mi
19、n每隔5min记录一次,后30min每隔10min记录一次,共进行1ho数据处理同6.70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. 1 (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6.100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1oC。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1ho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
20、计的漂移值。数据处理同6.10。GB/T 13992-2010 被测应变计极限工作温度的漂移值应不大f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间温度下的热滞后,其试验装置、加载装置及测试仪器同6.90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(35)oC/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. 11规定的技术指标。6.14 瞬时热输
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