机械参量的测试-1

第五章机械参量的测试

本章研究应变、位移、速度等参量的测试。

1.电阻应变片的工作原理2.电阻应变片的种类及特点

3.应变片的动态响应特性

4.测量电路5.应力现场测试技术

6.应力标定设备及标定方法7.应力的数据处理

8.应力测试结果的误差分析§5—1应力（应变）的测试

§5—1应力（应变）的测试

应力的测试方法：1．涂漆法；2．光测法；3．电测法。——利用电阻应变片的变化来进行应力的测试。应变片是一种重要的测量敏感元件，它在实验应力分析中是主要的机电转换元件；某些其它类型的传感器经常使用应变片作为敏感元件。5.1.1电阻应变片的工作原理（应变效应）

电阻应变片简称应变片，是一种能将试件上的应变变化转换成电阻变化的传感元件，其转换原理是基于金属电阻丝的电阻应变效应。所谓电阻应变效应是指金属导体（电阻丝）的电阻值随变形（伸长或缩短）而发生改变的一种物理现象。设有一根圆截面的金属丝（如图5-1所示），其原始电阻值为（5-1）式中R——金属丝的原始电阻（W）；

r——金属丝的电阻率（W·m）；

L——金属丝的长度（m）；

A——金属丝的横截面积（m2），A=pr2，r为金属丝的半径。图5-1金属导线受拉变化图

当金属丝受轴向力F作用被拉伸时，式（5-1）中r、L、A都金属丝发生变化，从而引起电阻值R发生变化。设受力作用后，长度伸长dL，截面积减小dA，电阻率变化为，引起电阻R变化为dR。对式（5-1）全微分，得（5-2）（5-3）根据材料力学的知识，杆件在轴向受拉或受压时，其纵向应变与横向应变的关系为（5-4a）金属丝电阻率的相对变化与其轴向所受应力s有关，即（5-4b）式中e——金属丝材料的应变；

E

——金属丝材料的弹性模量；l——压阻系数，与材料有关。将式（5-4a）、（5-4b）代入式（5-3）整理后得（5-5）式中dR/R——电阻相对变化量；

m——为金属材料的泊松比；dr/r——金属丝电阻率的相对变化量。由式（5-5）可知电阻相对变化量是由两方面的因素决定的。一是由金属丝几何尺寸的改变而引起，即（l+2m）项；另一是材料受力后，材料的电阻率r发生变化而引起，即lE项。对于特定的材料，（l+2m+lE）是一常数，因此，式（5-5）所表达的电阻丝电阻变化率与应变成线性关系，这就是电阻应变计测量应变的理论基础。对式（5-5），令，则有（5-6）K0为单根金属丝的灵敏系数，其物理意义为：当金属丝发生单位长度变化（应变）时，其大小为电阻变化率与其应变的比值，亦即单位应变的电阻变化率。

对于大多数金属丝而言，（l+2m）是金属丝式应变片的灵敏度系数K0，为常数。由实验得知，大多数金属材料的K0在-12～+4之间。用于制造电阻应变片的金属丝材料的K0多在1.7～3.6之间，但在弹性变形范围内，K0≈2。对于由半导体材料制成的应变片，其由电阻率变化引起的形变远远大于由几何尺寸变化引起的形变（这一数值是金属丝式电阻应变片的50～70倍）。金属丝式电阻应变片与半导体式应变片的主要区别在于：前者是利用金属导体形变引起电阻的变化，后者则是利用半导体电阻率变化引起电阻的变化。

电阻应变片式传感器是目前用于测量力、力矩、压力、加速度、质量等参数最广泛的传感器之一。电阻丝(敏感栅)—转换元件基底与面胶—中间介质和绝缘作用盖层引线--连接测量导线之用5.1.1应变片的基本结构、类型及参数

5.1.2电阻应变片的种类及特点

电阻应变片种类繁多，现将几种常见的电阻应变片及其特点介绍如下。一、电阻丝式应变片电阻丝式应变片的敏感元件是丝栅状的金属丝，它可以制成U型、V型和H型等多种形状。如图5-3所示。

（a）（b）（c）几种常见的电阻丝式应变片（a）U型；（b）V型；（c）H型电阻丝式应变片因使用的基片材质又可以分为纸基、纸浸胶基和胶基等种类。

纸基应变片制造简单、价格便宜、易于粘贴，但耐热性和耐潮湿性不好。一般多在短期的室内试验中使用。如在其它恶劣环境中使用，应采取有效的防护措施。使用温度一般在70℃以下。如用酚醛树脂、聚脂树脂等胶液将纸进行渗透、硬化等处理后，可使纸基应变片的特性得到改善，使用温度可提高到180℃，抗潮湿性也得到了提高，可以长期使用。但粘贴时应注意将应变片粘贴牢固，防止翘曲。胶基片是用环氧树脂、酚醛树脂和聚脂树脂等有机聚合物的薄片直接制成，其耐湿性和绝缘性能均好，弹性系数高，使用温度范围为-50～+170℃。长时间使用的测量仪表多用此种基底的应变片。电阻丝是应变片受力后引起电阻值变化的关键部件，它是一根具有很高电阻率的金属细丝，直径约为0.01～0.05mm。由于电阻丝很细，故要求电阻丝材料具有电阻温度系数小、温度稳定性良好、电阻率大等特性，同时，金属电阻丝的相对灵敏系数要大，且能在相当大的应变范围内保持常数。常用的电阻丝材料有铜镍（康铜）合金、镍铬合金、铂、铂铬合金、铂钨合金、卡玛丝等。a）、b）、c）敏感单方向上的应变d）膜片应变片e）三片式应变花，60°箔式平面型f）双片式应变花，90°箔式叠合型g）三片式应变花，45°电阻丝式叠合型h）双片式应变花，90°剪切式平面型二、箔式应变片箔式应变片的工作原理和结构与丝式应变片基本相同，但制造方法不同。它采用光刻法代替丝式应变片的绕线工艺。在厚度为3～10mm的金属箔底面上涂绝缘胶层作为应变片的基底。箔片的上表面涂一层感光胶剂。将敏感栅绘成放大图，经照相制版后，印晒到箔片表面的感光胶剂上，再经腐蚀等工序，制成条纹清晰的敏感栅。其结构如图所示。

箔式应变片与丝式应变片相比具有下列优点：a．制造工艺能保证线栅的尺寸正确，线条均匀，大批生产时电阻值离散度小，能制成任意形状以适应不同的测量要求。电阻线栅的基长可做得很小（最小的目前已达0.2mm），小基长应变片适用于应变梯度大的场合；b．横向效应很小；

c．允许电流大。由于电阻箔厚度为3～10mm，表面积大，散热条件好，可以通过较大的电流（I=100～300mA），能承受较高的电压。输出功率大，为丝式应变片的100～400倍，灵敏度有很大的提高；

d.柔性好、蠕变小、疲劳寿命长。可贴在形状复杂的试件上。与试件的接触面积大，粘接牢固，能很好地随同试件变形，在受交变载荷时疲劳寿命长，蠕变也小。e.生产效率高。便于实现生产工艺自动化，从而提高生产率，减轻工人的劳动。价格便宜。三、半导体式应变片半导体式应变片是以半导体单晶硅条作敏感元件的，其最简单的典型结构如图所示。半导体式应变片的使用方法与金属电阻应变片相同，即粘贴在弹性元件或被测体上，随被测试件的应变其电阻值发生相应变化。半导体式应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应。半导体应变片具有灵敏度高、频率响应范围宽、体积小、横向效应小等特点，这使其拥有很宽的应用范围。但同时它也具有温度系数大、灵敏度离散大以及在较大变形下非线性比较严重等缺点。

半导体应变片结构示意图5.1.3金属应变片的参数由于应变片各部分的材质、性能以及线栅形式和工艺等方面的因素，应变片在工作中所表现的性质和特点也有差别，因此我们需要对应变片的主要规格、特性和影响因素进行研究，以便合理选择、正确使用和研制新的应变片。1.几何尺寸

它表明应变片敏感栅的有效工作面积b×L。应变片的工作宽度（基宽）b是在应变片轴线相垂直的方向上，敏感栅最外侧之间的距离；应变片的工作基长（标距）L是应变片敏感栅在其轴线方向的长度，对于带有圆弧端的敏感栅，就是指两端圆弧之间的距离。应变片所测得的应变，是被测构件在基长内的平均应变值。目前应变片最小基长为0.2mm，最长达300mm。一般生产厂家都有一个应变片基长系列供选用。

2.电阻值R指应变片没有粘贴也不受力时，在室温下测定的电阻值。应变片阻值也有一个系列，如60、120、350、600和1000，其中以120最为常用。阻值大，承受电压大，输出信号大；但同时敏感栅尺寸亦大。3.绝缘电阻指应变片引线与被测试件之间的电阻值，它取决于粘合剂及基底材料的种类。绝缘电阻过低，会造成应变片与试件之间漏电，产生测量误差。应变片的绝缘电阻一般不低于100MW。4.最大工作电流指允许通过应变片而不影响其工作特性的最大电流值。工作电流大，应变片输出信号就大，因而灵敏系数高。但过大的工作电流会使应变片本身过热，使灵敏系数变化，零漂、蠕变增加，甚至把应变片烧毁。通常允许电流值在静态测量时取25mA左右，动态测量可达75～100mA；箔式应变片则可更大些。

5.相对灵敏系数k将金属线材制成电阻应变片后，其电阻应变特性与单根金属丝时的特性有所不同，必须重新用实验来测定。实验要按统一的规定来进行。将电阻应变片贴在一维应力作用下的试件上，如钢制纯弯曲梁或等强度悬臂梁。试件材料规定为泊松比m=

0.285的钢。应变片敏感栅的纵向轴线必须沿装置的应力方向粘贴。当装置受力后梁发生变形，电阻应变片的阻值亦发生相应的变化，即可得到应变片的电阻应变特性曲线。应变片粘贴到试件上后一般不能取下再用，所以只能在每批产品中提取一定百分比的产品抽样检定，取其平均值作为该批产品的相对灵敏系数。这就是产品包装盒上注明的相对灵敏系数或称“标称灵敏系数”。实验说明，应变片的相对灵敏系数恒小于线材的相对灵敏系数。究其原因，除了胶体传递变形失真以外，一个重要原因是存在着横向效应的缘故。这样应变片电阻相对变化应写成

横向效应

6.横向效应应变片粘贴在单向拉伸试件上，这时各直线段上的电阻丝感受沿其轴向拉应变ex，其各微段电阻都是增加的。但是在圆弧段上的应变，按泊松系数关系，在垂直轴方向产生应变ey，因此该段的电阻不是增加，而是减小。所以说将直的线材绕成敏感栅后，虽然长度相同，同受单向拉伸时，应变片敏感栅的电阻变化却减小，灵敏系数有所降低。这种现象称为应变片的横向效应。事实上，在标定K值时，规定试件的材料为泊松比m=0.285的钢材，已把横向效应的影响包括在内。但在实际使用中，应变片往往粘贴在平面应变场中，沿纵向的应变ex和沿横向应变ey并不呈标定状态（ey=－0.285ex）的关系，这时横向效应就要引起一定的误差，需要加以考虑。

当应变片处于平面应变场中时，由于横向效应，横向应变ey也能引起电阻的变化，此时实际电阻的变化为

式中

Kx为应变片对轴向应变的相对灵敏系数，它是当ey=0时，敏感栅阻值相对变化与ex之比。Ky为应变片对横向应变的相对灵敏系数，它是当ex=0时，敏感栅阻值相对变化与ey之比。通常可用实验方法来测定Kx

和Ky

。

令横向效应系数

，则

根据应变片灵敏度系数K的定义知

显然，在任意平面应变场的情况下，应变片的实际灵敏度系数比纵向灵敏度系数Kx减小了。因此，在这种情况下，仍用应变片出厂给定的K值，就会造成测量结果的误差。对于精度要求较高的应变测量，当误差较大时，需进行修正。7.应变极限ej

应变片所能测量的应变范围是有一定限度的，误差超过一定限度则认为应变片已经开始失去了工作能力。这个限度称为应变极限，用ej表示。8.机械滞后、零漂和蠕变机械滞后就是循环加载时，加载特性与卸载特性不重合的现象，称为机械滞后。产生的原因主要是敏感栅、基底和粘合剂在承受机械应变以后所留下的残余变形。敏感栅材料经过适当的热处理，可以减少应变片的机械滞后。为了减少新安装应变片的滞后，最好在正式测量前对试件或结构进行三次以上的加、卸载循环。对于已安装好的应变片，在一定温度下，不承受机械应变时，其指示应变随时间的变化而变化的现象，称为应变片的零漂。在一定温度下，使其承受一恒定的机械应变时，指示应变随时间的变化而变化的现象，称为应变片的蠕变。其实蠕变值中已包含了零漂。

5.1.4应变片的动态响应特性

被测试件的应变是以应变波的形式进行传递的。应变波首先经过试件或弹性元件，然后经过粘合层和应变片基片，最后传播到应变片上，并由应变片将试件变形的应变波全部反映出来。一、应变波在试件材料中的传播应变波在试件材料中的传播速度与声波传播速度相同。其速度可按下式计算

式中v——应变波在试件中的传播速度；E——试件材料的纵向弹性模量；р

——试件材料的密度。

二、应变波在粘接层和应变片基片中的传播

由于粘接层和基片的总厚度非常小，所以它的传播时间是极短的，可以忽略不计。

三、应变波在应变片线栅长度（基长）内的传播由于应变片所测得的应变是被测构件在基长内的平均应变值，因此，只有在应变波通过应变片敏感栅的全部长度后，应变片所反映的波形幅值才能达到最大值。四、应变片的极限工作频率估算从应变波的传播过程可以看出，影响应变片频率响应特性的主要因素是应变片的基长和应变波在试件材料中的传播速度。应变片的极限工作频率可以根据下面两种情况估算。1．应变波为正弦波2．应变波为阶跃波不同基长应变片的最高工作频率应变波为阶跃波时，由于应变波通过敏感栅全部长度需要一定的时间，所以应变片所反应的波形要经过一定的时间延迟，才能达到最大值，如以输出最大值的10％上升到90％这段时间作为上升时间tk，则可测频率f=0.35/tk，此时应变计的极限工作频率可近似为

应变片基长/mm1235101520最高工作频率/kHz25012583.3502516.612.55.1.5测量电路

应变片可以将应变的变化转换为电阻的变化，这个电阻的变化量通常采用电桥作为测量电路来测量。根据电桥电源的不同，可分为直流电桥和交流电桥。

直流电桥基本形式

电桥电源电压越高，输出电压的灵敏度越高。但提高电源电压使应变片和桥臂电阻功耗增加，温度误差增大。一般电源电压取3～6V为宜。单片单臂半桥R1R3R2R4

双臂半桥R1R3R2R4

全桥R1R3R2R4

半桥、单臂输出全桥、四臂输出半桥、双臂输出四片两片5.1.6应力现场测试技术

5.1.6.1应变片的选择与安装一、应变片的选择方法和原则

由于应变片品种和规格甚多，选用时，必须从满足测试要求和尽可能节省测试费用出发，对于被测试件所处的环境和条件，诸如温度、湿度、被测材料的均匀程度、测试的重要性和应变范围等，作出全面的考虑。在测试工作过程中，首先是如何选择能真实地、精确地反应应变的应变片，通常是根据选定的测试方案从以下几个方面加以适当的考虑：

1．零件的受力方式零件的受力方式，一般分为静载荷和动载荷(交变、脉动、冲击等)。静载荷下的应变测试，要求应变片性能稳定，不随时间变化，非工作因素影响小，一般多用康铜丝应变片，因为康铜丝的温度电阻系数在室温条件下几乎等于零。动载荷下的应变测试，要求被测试信号经应变片转换时，能很好的反映应变情况。所以。应变滞后现象愈小愈好，同时输出信号要大，故宜用较大灵敏度系数的应变片，基底要薄。2．零件的受力状态

零件的受力状态，有单向受力、双向受力和三向受力。应力测试，一般都是用单片测试单向应力，当测试平面应力时，采用应变片的组合形式，即应变花。

3．零件的受力面积及其材料性质

精确地测试某一点的应变是不可能的，要测试某—点的应变，是用应变片测试该点附近的相当应变片大小的一小块面积的平均应变，故应变片的标距(尺寸)，愈小愈能真实的反映该点的应变。均质材料可采用小标距应变片；对材料性质不均匀的试件，宜采用较大标距的应变片。4．零件的工作环境由于应变片的构造不同，采用的材料不问，所适用的温度范围也不同，一般纸质、赛路路胶基的应变片，适用于±60℃范围；底基采用聚合胶的应变片，适用于100～150℃以下，温度更高些就必故用特殊的高温应变片和高温胶合剂。基底种类：基底一般有纸基，胶基和金属基等。常温下的测试一般可用纸基。对于温度较高、湿度大，或者处于水下以及长期稳定性要求高的测试，应采用胶基。对于重点应变测试区和传感器上，以用胶基为宜。金属基一般用于高温应变测试中。5．应变片电阻应变仪多按120欧应变片设计，故应变测量时多选用120欧应变片，而目前应变片标称值亦有60欧、240欧、350欧、500欧、1000欧等规格的，当阻值不是120欧时，应变仪读数必须按照仪器使用说明加以修正。6．敏感栅材料

康钢丝材，在较宽的温度范围内能满足使用要求，且温度稳定性较好，能适用于大应变测量。镍铬合金丝材电阻温度系数大，热稳定差，但因电阻率大，灵敏系数比康铜高，热输出线性较好，所以适合于做小标距应变片，金属试件的动态测量也常采用，温度可达800℃。

近年来又生产了新的合金，兼有康钢和镍铬的优点，又避免了缺点。今后用新型合金生产的应变片应用将日益广泛。

二、应变片的粘贴工艺及其保护

(一)粘贴应变片位置的选择应变片应贴在零件变形最大(即应力最大)和需要测试的地方。该位置的确定，可由被测零件之受力状态计算而得，或由试验测定(如多贴几个位置等)，亦可参考类似产品已有的数据。(二)被测试的零件表面的处理在粘贴应变片前，应仔细地处理被试零件测试点(部位)的表面。粘贴表面质量的好坏，直接影响到测试的结果。一般具体处理的步骤如下：1．清理零件的表面将被测零件表面上的油漆、铁锈和污物刮去。2．打磨、划定位线用细砂布包住木块或金属块，在准备贴应变片处打磨，打磨的方向与应力方向成45°角，交叉打磨出微细纹以增加粘贴力，被侧表面过于光滑亦不合适，影响粘贴强度。为保证应变片粘贴位置的准确，可用铅笔或划针在试件表面划出定位线，粘贴应变片时应使应变片的中心线与定位线对准。4.焊片在贴应变片附近的引线焊接处焊上1、2片薄铜片(固定导线用，不一定都需要焊片)。3．清洗将被测零件表面上的油污和其它污物等，用脱脂棉沾丙酮、酒精、汽油或肥皂液洗去，直到脱脂棉无油污为止，则可用。(三)应变片的检查

l．外观检查(1)线栅或箔栅排列是否整齐均匀；(2)线栅或箔栅是否有造成短路、断路的部位；(3)线栅或箔栅是否有锈蚀班痕和折弯现象；’(4)引出线是否有折断的危险；(5)基片和覆盖片是否有破损部位。2．电阻值检查对经过外观检查合格的应变片，每个都应进行电阻值测量，其值要求准确到0.05Ω。同一批使用的应变片电阻值误差范围，不应超过0.5Ω。

(四)粘接剂的选择及粘贴工艺

1．粘接剂的作用

粘贴在试件表面上的应变片，是通过粘接剂(亦称粘合剂)的传递作用而测试其试件表面变形的。因此，如何使粘接剂保证应变片和试件共同工作，或者说使粘接剂将试件表面的应变正确地传递给应变片，是准确测试应变的关键之一。

应变片工作状态如图所示。当试件表面发生变形时，应变是通过粘接层、基片以剪应力的方式而传递到电阻丝线栅上的，经实验大致可知剪应力沿t方向在粘接层中的分布情况如图所示，从图中可以看出，应变片两端的剪应力最大，中间最小，所以在粘贴应变片时，应特别注意将应变片两端粘贴牢固。电阻丝线栅所承受的拉(或压)应变沿x方向的分布情况如图所示，从图中可以看出，线栅端部的应变为零，然后逐渐增大，经过一个约为电阻丝直径5倍的过渡段后达到某一常数的最大值，且等于试件表面应变。

线栅能够反映试件表面应变是因为有较大的粘贴面积，足以保证直径很细的丝栅和试件表面共同工作。端部应变减小的原因是丝栅端部粘贴面积较小，粘接力不够所致。

从应变片的工作状态可以看出：(1)虽然由于应变片的端部效应而使应变片线栅反映出的应变比试件表面应变为小，但这个缺陷由于应变片的灵敏系数是通过实验标定出来的，因而，可基本上得到弥补，并不致影响应变片的使用。(2)使用基片很薄而且刚性较小的应变片、抗剪强度较高的粘接剂、较薄的粘接层和

正确的粘贴技术，是保证将试件表面应变正确地传递给应变片的必要条件，粘接层厚度一般可控制在0.05～0.08mm。

2．对粘接剂的要求粘接剂不仅要保证应变片和试件表面共同工作，而且它还直接影响应变片的特性，如应变片的蠕变、滞后、灵敏系数和动态特性等等。综合各方面的因素对粘接剂应提出如下要求：(1)要有较高的粘接强度，而且该强度应和粘接层的厚度成反比，其抗剪强度一般应大于10MPa；(2)要有一定的韧性，在冲击荷载和较大的应变作用下，粘接性能应保持良好；(3)干燥或固化程序要简单方便，最好能在常温下，施加较小的压力或不加压力，就能充分固化到使用强度，而且固化时间不宜过长；(4)粘接层由于干燥或固化所引起的收缩率应尽量小；(5)固化后吸潮性能要小，吸潮湿后引起的体积膨胀要小；(6)固化后电气绝缘性能、耐化学腐蚀性能要好；(7)化学性能稳定，能长期使用，且保存方便；(8)粘贴应变片时操作方便；(9)应有较大的使用温度范围；(10)对应变片的‘基片秆电阻丝材料，不起腐蚀作用。

以上的要求，对某一种粘接剂是很难同时满足!因为有些要求是相互矛盾的，如执剪强度高的，收缩率就大，抗冲击性能就差；韧性较好的，固化时间就要长一些；在高温下使用的粘接剂，固化程序，粘贴操作等就比较复杂，所以只能很据不同的试验条件，针对主要性能选用适当的粘接剂。

3．粘接剂的种类

用于粘贴电阻应变片的粘接剂，大致可分成可溶性粘接剂、通过化学作用而固化的粘接剂和加温后固化的粘接剂三类。

(1)可溶性粘接剂这种粘接剂的主要成分是纤维素和挥发强的溶剂。溶剂挥发的过程，就是这种粘接剂的固化过程。为加速溶剂的挥发，可用热空气加温处理。加温速度不宜太快。在固化过程中，应变片表面可稍加压力。这种粘接剂的制造和使用都比较方便，价格便宜，但粘接力不强，适用于纸基片，使用温度为-20℃～+60℃。因为它吸收潮湿性能较强，故不宜在湿度较大的环境中使用，在一般湿度环境中也应外防潮处理。

如502胶。

(2)通过化学作用而固化的粘接剂环氧树脂粘接剂就是这类粘接剂的一种。其粕接强度高，固化时收缩性小，吸收潮湿性能较弱，耐腐蚀和绝缘性能好，最高使用温度可达300℃，一般情况可在150℃以下使用，对纸基和胶基片均适用，使用范围较广。此种粘接剂的主要成分是环氧树脂和固化剂。环氧树脂是——种无色、无味、粘度很大的液体，可以长期保存。它和固化剂混合后，因发生聚合作用而固化，按配方的不同，可分为很多种类。(3)加温固化的粘接剂这种粘接剂多在高温下测试应变时使用，主要有热塑性粘接剂、无机粘接剂和有机粘接剂。

4．粘贴工艺————以502胶为例

贴片时，在应变片的表面和处理过的粘贴表面上，各涂一层均匀的粘贴胶，胶层厚度最好在0.05mm以下。在刚贴上的时候，可以将应变片左右稍微移动，将应变片中心线对准试件上的定位线，使应变片贴在要求的位置和方向。马上由引出线端开始用手指逐渐向另一端滚压，挤出气泡和多余的胶液(用特制的胶轮滚压更佳)。由于是快干胶，贴片的动作要稳而快。应变片放在试件上挤压力要均匀，一旦应变片的中心线偏出试件上的定位线，很难校正过来。最好在应变片和手指之间隔层纸(蜡纸、玻璃纸、最好是四氟乙烯等)，避免手指和应变片直接接触，此时用约5N力按压电阻丝片约1、2min后即可。把应变片的端子用手轻轻的分开，以免和应变片脱离。用镊子将应变片放上并调好位置，然后盖上薄膜，用手指揉和滚压，排出下面的气泡

在应变片的表面和处理过的粘贴表面上，各涂一层均匀的粘贴胶已贴好的应变片，在空气中干燥0．5h后，再用红外线灯烘干处理。任其在空气中自然干燥24h后，作防潮处理即可使用。(五)导线的连接和固定焊接导线前，检查应变片有无翘起的地方，有否斑点(汽泡)，电阻是否合乎名义值。再用1000V摇表(兆欧表)检杏绝缘电阻是否达到50MΩ以上。从分开的端子处用万用表测量应变片的电阻，固定：焊接后用胶布将引线和测量对象固定在一起，防止引线和应变片脱离。(六)应力测试部位的防护

1．防潮处理防潮处理，是指对安装质量良好的应变片采取恰当的防潮措施，保证应变片不受或少受潮湿的侵害。常用的防潮方法是选用适当的防潮剂涂抹成防潮涂层。应变片安装后的防护，主要是指防潮和防机械损伤。防护前应变片等的全面检查检查的主要内容是阻值、绝缘和机械损伤。防潮剂应满足如下要求：(1)有良好的防潮性和绝缘性；(2)对试件的表面和导线有良好的粘结力；(3)弹性模量低，不影响试件变形；(4)对粘接剂和应变片无破坏和腐蚀作用以及使用简单等。一般常温应力测试中，所用防潮剂种类较多，其中用得最为普遍的有石腊涂料、环氧树脂等。

2．防机械损伤

一、温度误差及其产生原因

由温度误差及其产生原因于温度变化所引起的应变片电阻变化与试件（弹性敏感元件）应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，如果不采取必要的措施克服温度的影响，测量精度将无法保证。下面分析一下温度误差产生的原因。(一)、温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变电阻与温度关系可用下式表达5.1.6.2电阻应变片的温度误差及其补偿温度误差及其产生原因式中，Rt为温度t时的电阻值；R0为温度为t

0时的电阻值；Δt为温度的变化值；ΔRta为温度变化Δt时的电阻变化；a为敏感栅材料的电阻温度系数。将温度变化Δt时的电阻变化折合成应变eta，则

式中K为应变片的灵敏系数。

(二)、试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同，使应变片产生附加应变由于温度变化Δt而引起的总电阻变化为由上式可知，由于温度变化而引起了附加电阻变化或造成了虚假应变，从而给测量带来误差。这个误差除与环境温度变化有关外，还与应变片本身的性能参数以及试件的线膨胀系数b试有关。然而，温度对应变片特性的影响，不只上述两个因素。例如将会影响粘合剂传递变形的能力等。但在一般常温下，上述两个因素是造成应变片温度误差的主要原因。总附加虚假应变量为补偿块与测试点温度场一致、补偿块与测试对象材料一致、补偿块不受力二、温度补偿方法温度补偿方法，基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。(一)、桥路补偿法(二)、应变片自补偿法

粘贴在被测部位上的是一种特殊应变片，当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消，这种特殊应变片称为温度自补偿应变片。利用温度自补偿应变片来实现温度补偿的方法称为应变片自补偿法。制造温度自补偿应变片的基本思想可由下式看出，要实现温度自补偿的条件是即亦即:如果选择敏感栅材料的电阻温度系数和线膨胀系数，使之在某一线膨胀系数的试件上使用时，能满足上式，则应变片的温度误差为零，从而达到了温度自补偿效果。这种方法的缺点是该类应变片只能在一种材料上使用，因此，局限性很大。另外一种方法是双金属丝栅法。应变片丝栅用两种温度系数不同的电阻丝串联制成。若两段敏感栅R1和R2由于温度变化而产生的电阻变化ΔR1t和ΔR2t，大小相等而符号相反，就可以实现温度补偿。电阻R1与R2的比值关系可以由下式决定

5.1.6.3常见故障及其排除1．电桥难于平衡动态应变仪的载频较高，电容平衡较困难，需耐心反复调整，其原因系应变片阻值系数过大、导线分布电容不等或导线接地屏蔽不当。同时，平衡电容器如经常使用，较易损坏，如确定，应及时更换。2．灵敏度过低表现为指示器偏距过小，甚至不起作用，原因多系应变片受潮，或粘贴方式不当，致使绝缘破坏或起层，导致应变片滑脱。此外，应变仪灵敏度未调好，也会产生此现象。如故障来自应变片，应紧急更换备份片，或重新贴片。3．“零”线随时间滑移说明应变片的温度补偿不当，或受潮引起的零点漂移，应采取相应的补偿措施或紧急烘干应变片。5．输出毛刺不清多系电源或大功率电气和电信设备的电磁干扰所致。一般是通过合理选线，布线和接地屏蔽预以解决。

(1)应变片的引出导线，最好采用橡套金属屏蔽多芯绞合线，而不用平行线。防止平行线受电磁干扰产生的感应电流，而绞合线相邻的感应电流在应变片回路中可以相互抵消。(2)布线时应远离电源线和大功率电气，包括设备等干扰源。(3)设置良好接地和屏蔽。屏蔽接地方法和接地点应以干扰最小为准，并由试验决定。通常是在仪器端理设一根极地线，将导线屏蔽套和应变仪机壳连通后再接地，而其余部分对地要有足够绝缘，保证只有一个接地点，有时也可只将屏蔽套接应变仪机壳，而机壳不接地。有的采用屏蔽套在应变片端接地，不接应变仪的外壳，且应变仪外壳不接地。不管是哪种方式接地，都要防止屏蔽套两端接地，或多点接地。5.1.7应力标定方法及标定设备方法：直接标定、间接标定内标定、外标定设备：等强度梁、应力标定机、等弯矩梁

等强度梁如图所示，梁厚为h，梁长为l，固定端宽为b0，自由端宽为b。梁的截面成等腰三角形，集中力Ｆ作用在三角形顶点，梁内各横截面产生的应力是相等的，表面上任意位置的应变也相等，因此称为等强度梁。梁的各点由于应变相等，故粘贴应变片的位置要求不严格。其表面应变为:5.1.8应力的数据处理

一、单向应力的计算1．根据应力的标定曲线(阶梯曲线——有较好的线性)，计算各点的应力系数K。2．如果标定的阶梯曲线的线性不好，通常不按上面计算K值，而采取分段应力标定的办法（换算方法），这一方法可减少计算误差。计算流程如图。3．计算各被测点的单向应力值。如前所述，已求知应力系数K，按下式计算：б=KU开始U=UI?U=K1UiU=KnUi4．正负应力的判别通常将拉伸应力称为正应力，压缩应力称为负应力。判别某点的应力状态是正还是负。5．

对计算结果的修正（1）在计算应力时，钢尺材料的弹性模量E取为某一值，如果测试件的实际弹性模量E’≠E，则应对上述计算结果加以修正。修正公式如下:式中б’——修正后的实际应力值；б——修正前的计算应力值；E’——被测件材料的弹性模量；E——钢尺材料的弹性模量2）导线电阻影响修正由于现场测试中通常使用的测量电缆长度70—100米，具有几个欧姆的阻值，由于它在结构受力变形时，不产生相对变化，势必降低应变片的灵敏度。根据电阻应变测试原理可知，串接电阻后，其应变片的相对电阻变化和测读应变存在着如下关系：故得式中ε0——测读应变；R——应变片电阻；r——连接应变片的两根电缆电阻之和；εr——导线阻值修正后的测试应变。若测量时，测点电缆不长，其r值较小可不修正，若使用过细过长的导线，r较大时，应按上式修正。这种修正只适用于应变仪内部标定时修正，采用机械式应变标定时由于已接入测试补偿电缆，标定和实测都已渗入电阻阻值的影响，放无须再进行修正。（这里再一次强调，标定时的状态应于实际测试时的状态一致）(3)应变片横向效应修正应变片的横向效应同样会给应变测量带来误差，其大小与被测结构的受力状态、所测应变性质，以及应变片的品种和组合形式有关。通常，长标距和箔式应变片的横向效应小，一般均不修正，如从结构的受力状态看，单向受力状态时，横向效应对测试精度的影响，可不修正，但在平面应力状态测量时，则影响较大，应对测量结果进行必要的修正。二、平面应力的测试方法与计算5.1.9应力测试结果的误差分析

应力测试系统中主要的仪器是电阻应变仪，电阻应变仪是十分精确的仪器，但其测试的结果仍是有误差的。由于误差问题是一个复杂细致的问题，要结合具体情况进行具体分析。下面仅对一些镇常见的误差问题分别进行简单的讨论。一、仪器本身误差首先是电桥输出与ΔR／R及的非线性误差，其次是测试仪器刻度分划的误差，电源电压不稳定及电器元件阻抗变动引起的误差。这类误差一般为1%～5%。二、应变片灵敏系数误差应变片的灵敏系数，是采用从一批应变片中抽样10%左右的应变片进行试验确定的，它有定的误差范围，一般在0.05%～2%之间。

应力测试过程中，是通过胶层把应变传递给应变片的，胶层以0.03～0.05mm为好，实际上很难作到，因此造成一定误差。如果粘贴不牢或虚贴，则误差更大。

三、温度变化引起的测试误差电阻应变片电阻变化受温度的影响前几节已述，并提出使用温度补偿应变片的办法，但是使用温度补偿应变片，并不能完全消除温度的影响。首先因为补偿片要与被测结构材料有良好的热接触，使工作片与补偿片温度变化相同，这一条件并不能完全达到。其次工作片和补偿片不可能完全—致。这类误差一般为l×10-6～5×10-6℃-1。四、其它误差除上述因素影响测试的精度外，还有如平面应力测试中由于横向效应对应变片灵敏系数的影响；大应变时测试应变滞后；读数误差及应变片安装偏差等。测试导线的长度对测试结果也会产生误差。涂保护层不合适时，也会产生一定的测试误差。MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三维成像（SPGR）弥散成像（DWI）关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波（SE）必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波（FSE）必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波（GE）成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影（MRA）无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波（SPGR） 早期诊断脑梗塞

弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体（Magnet）:静磁场B0（Tesla,T）→组织净磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常导型（resistivemagnet）超导型（superconductingmagnet）磁体屏蔽（magnetshielding）2.梯度线圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统（radio-frequencesystem，RF）

MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机，等等；MRI技术的优势1、软组织分辨力强（判断组织特性）2、多方位成像3、流空效应（显示血管）4、无骨骼伪影5、无电离辐射，无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证

体内弹片、金属异物各种金属置入：固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人，早期妊娠，高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差（体部，较同等CT）费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品，最好更衣，以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度，甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体（皮肤）不要直接触碰磁体内壁及各种导线，防止病人灼伤。3.纹身（纹眉）、化妆品、染发等应事先去掉，因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞，以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形（AVM）等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化（MS）等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤（髓内、髓外硬膜内、硬膜外），椎骨肿瘤（转移性、原发性）2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离，各种原因椎管狭窄，术后改变，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病（如MS），脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好，对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤，心包其他病变其他（如先心、各种心肌病等）较超声心动图无优势，应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变，提供鉴别信息胰腺肿瘤，有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等，先天畸形肿瘤的定位（脏器上下缘附近）、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤，MRCP，MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段－－钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选：1.累及骨髓改变的骨病（早期骨缺血性坏死，早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤）2.结构复杂关节的损伤（膝、髋关节）3.形状复杂部位的检查（脊柱、骨盆等）软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战，止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题，处理不当，将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难，医生的梦魇

预防手术部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染？★哪些情况需要抗生素预防？★怎样选择抗生素？★什么时候开始用药？★抗生素要用多长时间？定义：指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类：切口浅部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染

指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染，并至少具备下述情况之一者：

1．切口浅层有脓性分泌物

2．切口浅层分泌物培养出细菌

3．具有下列症状体征之一：红热，肿胀，疼痛或压痛，因而医师将切口开放者（如培养阴性则不算感染）

4．由外科医师诊断为切口浅部SSI

注意：缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染

指术后30天内（如有人工植入物则为术后1年内）发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染，并至少具备下述情况之一者：

1.切口深部流出脓液

2.切口深部自行裂开或由医师主动打开，且具备下列症状体征之一：①体温＞38℃；②局部疼痛或压痛

3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断，发现切口深部有脓肿

4.外科医师诊断为切口深部感染

注意：感染同时累及切口浅部及深部者，应列为深部感染

二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

指术后30天内（如有人工植入物★则术后1年内）、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通过手术打开或其他手术处理，并至少具备以下情况之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物

2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌

3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿

4.外科医师诊断为器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

不同种类手术部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔内感染（腹膜炎，腹腔脓肿）生殖道：子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管：静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年～1996年593344例手术中，发生SSI15523次，占2.62%英国1997年～2001年152所医院报告在74734例手术中，发生SSI3151例，占4.22%中国？SSI占院内感染的14～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位：非腹部手术为2%～5%腹部手术可高达20%SSI与病人：入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型：清洁伤口 1%～2%清洁有植入物 ＜5%可染伤口＜10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率：三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别（%）切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别：三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿，瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关，其中90%是器官/腔隙严重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素（1）病人因素：高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素（2）术前因素：术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差（术前未很好沐浴）对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素（3）手术因素：手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多，SSI机会越大五、导致SSI的危险因素（4）SSI危险指数（美国国家医院感染监测系统制定）：病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间（T）

（或一般手术＞2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防

在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗

在污染细菌接触宿主手术部位后给药

防患于未然六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用148预防和治疗性抗菌素使用目的：清洁手术：防止可能的外源污染可染手术：减少粘膜定植细菌的数量污染手术：清除已经污染宿主的细菌六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用149需植入假体，心脏手术、神外手术、血管外科手术等六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素使用指征：可染伤口(Clean-contaminatedwound)污染伤口（Contaminatedwound）清洁伤口（Cleanwound）但存在感染风险六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素显示有效的手术有：妇产科手术胃肠道手术(包括阑尾炎)口咽部手术腹部和肢体血管手术心脏手术骨科假体植入术开颅手术某些“清洁”手术六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

理想的给药时间？目前还没有明确的证据表明最佳的给药时机研究显示：切皮前45～75min给药，SSI发生率最低，且不建议在切皮前30min内给药影响给药时间的因素:所选药物的代谢动力学特性手术中污染发生的可能时间病人的循环动力学状态止血带的使用剖宫产细菌在手术伤口接种后的生长动力学

手术过程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days细菌数logCFU/ml六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用155术后给药，细菌在手术伤口接种的生长动力学无改变

手术过程抗生素血肿血浆六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用Antibioticsinclot

手术过程

血浆中抗生素予以抗生素血块中抗生素血浆术前给药，可以有效抑制细菌在手术伤口的生长六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用157ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切开前时间切开后时间予以抗生素切开六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不同给药时间，手术伤口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投药时间感染数（%）相对危险度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手术前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0围手术期（切皮后3h内）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手术后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人数六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用结论：抗生素在切皮前45-75min或麻醉诱导开始时给药，预防SSI效果好159六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用切口切开后，局部抗生素分布将受阻必须在切口切开前给药！！！抗菌素应在切皮前45～75min给药六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？有效安全杀菌剂半衰期长相对窄谱廉价六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用抗生素的选择原则：各类手术最易引起SSI的病原菌及预防用药选择六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

手术最可能的病原菌预防用药选择胆道手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢哌酮或

(如脆弱类杆菌）头孢曲松阑尾手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢噻肟；

(如脆弱类杆菌）＋甲硝唑结、直肠手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢曲松或

(如脆弱类杆菌）头孢噻肟；＋甲硝唑泌尿外科手术革兰阴性杆菌头孢呋辛；环丙沙星妇产科手术革兰阴性杆菌，肠球菌头孢呋辛或头孢曲松或

B族链球菌，厌氧菌头孢噻肟；+甲硝唑莫西沙星（可单药应用）注:各种手术切口感染都可能由葡萄球菌引起六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用单次给药还是多次给药？没有证据显示多次给药比单次给药好伤口关闭后给药没有益处多数指南建议24小时内停药没有必要维持抗菌素治疗直到撤除尿管和引流管手术时间延长或术中出血量较大时可重复给药细菌污染定植感染一次性用药用药24h用药4872h数小时从十数小时到数十小时六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用用药时机不同，用药期限也应不同短时间预防性应用抗生素的优点：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的