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多向應力測量利器：KFGS-3-350-D16 雙軸應變片操作手冊

時間：2025/12/25閱讀：368

KFGS-3-350-D16 是日本共和（KYOWA）推出的高精度雙軸應變片，采用 350Ω 敏感柵與重疊配置設計，適配不銹鋼、鋼材等多種材料的多向應力測量，核心通過雙軸敏感柵同步捕捉兩個垂直方向的應變信號，經規范操作實現精準數據輸出，廣泛應用于機械構件、結構件的應力檢測場景。

一、產品核心參數與適配場景

1. 關鍵技術參數

敏感柵規格：長度 3mm、寬度 2mm，雙軸垂直布局，原始電阻 350Ω。

基底特性：圓形基底尺寸 φ10mm，按適配材料的線膨脹系數區分顏色，D16 對應不銹鋼材料（線膨脹系數 16×10??/℃）。

工作環境：適用溫度范圍 - 20℃～+80℃，適配常溫工業測量場景。

連接方式：支持半橋、全橋電路接法，建議搭配專用屏蔽導線減少干擾。

2. 適配場景

適配材料：優先用于不銹鋼構件，也可根據基底顏色選型適配鋼材、鋁合金等材料。

測量對象：機械零件、建筑結構件、設備殼體等需要檢測雙向應力的場景，尤其適合小尺寸構件的局部應力測量。

二、操作前準備

1. 器材核對與檢查

核心器材：KFGS-3-350-D16 應變片（確認基底顏色與被測材料匹配）、應變儀（支持 350Ω 應變片輸入）、補償片（同型號無載荷應變片）。

輔助工具：200-300# 砂布、丙酮、脫脂棉、專用應變膠（氰基丙烯酸酯類，如 CC-33A）、聚乙烯樹脂片、扳手、水平儀、屏蔽導線。

狀態檢查：確認應變片敏感柵無破損、引線連接牢固；用萬用表測量應變片電阻，與 350Ω 標準值偏差應在 ±5Ω 內。

2. 被測件預處理

表面打磨：用砂布打磨被測件粘貼區域，去除銹跡、油漆和氧化層，打磨范圍需大于基底面積 1.5 倍，避免留下深痕。

清潔脫脂：用蘸有丙酮的脫脂棉，沿同一方向擦拭打磨區域，反復 2-3 次，去除油污和粉塵，待丙酮揮發后再進行后續操作。

定位標記：用 4H 以上硬質鉛筆在測量點標記中心位置，確保應變片雙軸敏感柵分別與測量方向對齊。

三、核心操作步驟（從粘貼到接線）

1. 應變片粘貼（關鍵工序）

涂膠操作：確認應變片正反面，在基底背面滴 1 滴專用應變膠，避免涂抹導致膠層不均。

精準貼合：迅速將應變片對準標記中心，確保雙軸敏感柵與預設測量方向一致，貼合后立即用聚乙烯樹脂片覆蓋。

加壓固化：用手指均勻加壓 1 分鐘，排出膠層氣泡，保證敏感柵與被測件緊密貼合；固化 60 分鐘以上，待膠水硬化后移除覆蓋片。

防護處理：在應變片及引線根部涂覆防護膠，防潮、防機械磨損，尤其注意避免引線拉扯導致敏感柵損壞。

2. 電路連接與溫度補償

（1）接線方式選擇

半橋接法（常用）：將應變片的兩個敏感柵分別作為電橋的工作臂，對應方向的補償片作為補償臂，接入應變儀對應通道，靈敏度適中，操作簡便。

全橋接法（高精度）：將雙軸應變片的兩個敏感柵與兩個補償片組成全橋電路，測量精度更高，抗干擾能力強，適合高精度測量場景。

接線規范：用屏蔽導線連接應變片與應變儀，導線長度控制在 5m 內，接頭處用絕緣膠帶包裹，避免引線短路。

（2）溫度補償

必須使用同型號補償片，將其粘貼在與被測件材質相同、環境溫度一致但無載荷的構件上。

補償片與工作片的導線長度一致，減少溫度變化導致的引線電阻誤差，確保測量值不受環境溫度影響。

3. 應變儀調試

儀器設置：在應變儀中選擇 “350Ω 應變片" 模式，匹配所選的半橋 / 全橋接法。

初始調零：接通應變儀電源，待設備穩定后，調節調零旋鈕，使無載荷狀態下的應變值顯示為 0，消除電路零點漂移和初始應變。

四、測量過程與數據記錄

1. 測量操作

加載控制：按預設的載荷梯度逐步加載被測件，避免突然沖擊載荷導致應變片損壞或數據突變。

穩定讀數：每次加載后，等待 30 秒待數據穩定，記錄兩個軸方向的應變值（ε?、ε?），同時記錄環境溫度。

卸載觀察：測量完成后逐步卸載，觀察應變值是否回歸至接近零值，驗證應變片粘貼可靠性。

2. 數據記錄規范

記錄內容：明確標注測量時間、環境溫度、載荷值、雙軸應變數據（區分兩個方向）、應變片編號。

異常處理：若數據波動超過 ±5με，檢查接線是否松動、應變片是否破損或膠層脫落，排除問題后重新測量。

五、操作后收尾與維護

1. 設備拆卸

卸載后關閉應變儀電源，斷開導線連接，避免拉扯引線。

如需重復使用應變片，用專用解膠劑小心移除，禁止暴力撕扯；一次性使用場景可直接保留或隨被測件存檔。

2. 器材維護

應變片：未使用的應變片需密封存放于干燥環境，避免潮濕和擠壓；使用后的應變片若完好，可單獨包裝標注狀態。

儀器與工具：應變儀需定期校準，輔助工具清潔后干燥存放，應變膠密封保存于 15-25℃環境。

六、關鍵注意事項

粘貼操作需連貫快速，涂膠后立即貼合，避免膠水提前固化影響粘貼效果，且不可反復調整應變片位置。

接線時確保屏蔽導線接地良好，遠離動力線等強干擾源，減少電磁干擾對數據的影響。

禁止在應變片未固化前加載被測件，固化時間不足會導致膠層脫落或測量誤差增大。

若測量環境濕度較大，需加強防護處理，避免水分侵入敏感柵導致短路或性能漂移。

多向應力測量利器：KFGS-3-350-D16 雙軸應變片操作手冊

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