中南大学机电院测试技术实验报告

PAGEPAGE2机械工程测试技术基础实验报告姓名：班级：学号：年__月__日实验一电阻应变片的粘贴及工艺实验目的通过电阻应变片的粘贴实验，了解电阻应变片的粘贴工艺和检查方法及应变片在测试中的作用，培养学生的动手能力。实验原理电阻应变片实质是一种传感器，它是被测试件粘贴应变片后在外载的作用下，其电阻丝栅发生变形阻值发生变化，通过阻桥与静动态应变仪相连接可测出应变大小，从而可计算出应力大小和变化的趋势，为分析受力试件提供科学的理论依据。实验仪器及材料QJ－24型电桥、万用表、兆欧表、电烙铁、焊锡、镊子、502胶、丙酮或酒精、连接导线、防潮材料、棉花、砂纸、应变片、连接片。实验步骤确定贴片位置本实验是在一梁片上粘贴四块电阻应变片，如图所示：选片种类及规格选择应变片有高温和常温之分，规格有3x5，2x4，基底有胶基箔式和纸基箔式。常用是3*5胶基箔式。2)阻值选择：阻值有120欧，240欧，359欧，500欧等，常用的为120欧。3)电阻应变片的检查a.外观检查，用肉眼观察电阻应变是否断丝，表面是否损坏等。b.阻值检查：用电桥测量各片的阻值为配组组桥准备。4)配组电桥平衡条件：R1*R3=R2*R4电桥的邻臂阻值小于0.2欧。一组误差小于0.2%。在测试中尽量选择相同阻值应变片组桥。3．试件表面处理1)打磨，先粗打磨，后精细打磨a.机械打磨，如砂轮机b.手工打磨，如砂纸打磨面积应大于应变片面积2倍，表面质量为Ra=3.2um。应成45度交叉打磨。因为这样便于胶水的沉积。2)清洁表面用棉花粘积丙酮先除去油污，后用酒精清洗，直到表面干净为止。3)粘贴。涂上502胶后在电阻应变片上覆盖一薄塑料模并加压，注意电阻应变片的正反面。反面涂胶，而正面不涂胶。应变片贴好后接着贴连接片。4)组桥：根据要求可组半桥或全桥。5)检查。用万用表量是否断路或开路，用兆欧表量应变片与被测试件的绝缘电阻，静态测试中应大于100M欧，动态测试中应大于50M欧。6)密封为了防止电阻应变被破坏和受潮，一般用AB胶覆盖在应变片上起到密封和保护作用，为将来长期监测做好准备。实验二静态应变测量实验目的通过实验掌握静态应变测量方法熟悉静态应变仪的使用方法学会静态应变测量数据处理方法实验仪器TS3861型静态应变仪静态应变仪等强度梁加载杆砝码实验步骤1．全桥测量方式组桥及连线等强度梁上已贴好4片应变片（R1、R2、R3、R4），已密封，按全桥方式组桥并连接在TS3861型静态应变仪静态应变仪的第1通道接线端子上2．TS3861型静态应变仪设置1)确定桥路电阻根据应变片的阻值拨入相应的代码,“1”表示120Ω,“2”表示350Ω,“3”表示500Ω,“4”表示1000Ω。2)设置灵敏度系数K对照应变片灵敏系数(由应变片生产厂提供)拨入相应的数值。例如:应变片灵敏系数K=2.1,开关应设置为“210”。3)选择桥路形式为全桥在后面板上选择桥路形式3．显示初始值测点接线完毕,按“初值”钮,仪器显示该点桥路的初始值,按通道选择钮,使每个测点桥路的初始值都显示一遍,显示的同时也存贮各路初值。4．测量按“测量”钮,未加信号时各测点应显示全零,仪器已将初值自动扣除,某测点扣零后仍有数字,可重复操作4,5步使其显示在±2字以内,若某测点开路(未接任何桥路或有断线),则仪器显示闪烁。5．分别加1kg、2kg、3kg、4kg、5kg砝码对应读取应变值，并记录到实验报告表中重复3，4，5步骤3次，将应变值记录到实验报告表中数据记录与处理将实测中的应变读数记录到下表中加载（kg）分次读数平均应变理论计算值相对误差第一次第二次第三次12345二、计算根据等强度梁的尺寸，计算等强度梁在载荷下的理论应变值，并填入表理论计算栏中。计算公式式中P——载荷（N）E——弹性模量，取N/mm2L——力的作用点到固定端的距离，取L=200mmB——等强度量的宽度b=40mm——等强度梁的厚度，=6mm2．计算三次测量的平均应变值并填入表中实验三机械振动系统固有频率测量实验目的以双简支梁为例，了解和掌握机械振动系统幅频特性曲线的测量方法以及如何由幅频特性曲线得到系统的固有频率，了解测试仪器及软件的使用方法验仪器及原理机械振动综合实验装置（安装双简支梁）1套激振器1个信号发生及功率器1台加速度传感器1只电荷放大器1台信号采集卡1个计算机1台电荷放大器电荷放大器信号采集卡计算机信号处理与分析时域图功率谱图信号发生器功率放大器激振器加速度传感器双简支梁图1机械振动系统固有频率测量实验原理图质量块实验方法及步骤将激振器通过顶杆连接到双简支梁上（注意确保顶杆与激振器的中心线在一条直线上），将信号及功率放大发生器的输出端与激振器相连接。用磁铁将加速度传感器固定在双简支梁中心偏左50mm处，并与电荷放大器输入端连接，电荷放大器输出端连接在信号采集卡接线端子的0通道。将质量块置于刻度3位置。将信号及功率放大发生器的幅值旋钮调到最小，打开所有仪器电源，设置信号及功率放大发生器输出频率为20Hz，调节幅值旋钮逐渐增大输出功率直至双简支梁有明显的振动。注意：调节幅值旋钮时，当第2个指示灯亮时，必须停止调节！以防止激振器损坏。将信号及功率放大发生器输出频率由低向高逐步调节，观测双简支梁的振动情况，若振动过大则减小信号及功率放大发生器输出功率。运行教学实验软件，操作过程如下：（1）选择高速采集——中断采集菜单见下图（2）点击菜单后进入下图a.点击选择采集卡型号按钮，则会弹出一个子窗口，用鼠标选择采集卡型号，并点击“select”健。b.选择扫描通道为0通道。选择电压输入范围为+/-10V。其他采用默认设置保持信号及功率放大发生器输出功率恒定，将质量块位于3刻度位置，然后将输出频率由低向高调节，观测简支梁的振动，当振幅达到最大时，用鼠标点击采集按钮，则在软件界面上会显示采集数据的时域图和功率谱图，见下图，并记录显示的固有频率。8．分别将质量块位于4，5，6，7，8刻度位置，重复