日本共和電業KFGS-20-120-C1大尺寸箔式應變片技術介紹：20mm柵長在大型機械與混凝土結構均勻應力場測量中的應用

在大型機械結構應力分析、土木工程結構監測及混凝土構件載荷測試等場景中，測量區域需要足夠大的覆蓋面積才能獲取具有代表性的應變數據。小尺寸應變片不僅容易受局部材料缺陷干擾，在大面積粘貼時還因敏感柵尺寸不足而無法反映整體應力水平。日本共和電業（KYOWA ELECTRONIC INSTRUMENTS CO., LTD.）的KFGS-20-120-C1作為KFGS系列中大尺寸敏感柵的經典型號，以20×5mm敏感柵覆蓋大范圍測量區域，專為大面積、應力分布均勻、長期監測、靜態/動態應變測量場景設計，為土木鋼結構、大型機械、重型設備、橋梁構件及壓力容器等大面積均勻應力場的應變測量提供了高代表性的解決方案。

一、大尺寸敏感柵：均勻應力場測量的理想選擇

KFGS-20-120-C1的核心技術特征在于其大尺寸敏感柵，敏感柵尺寸為20×5mm，基底尺寸為28×8mm。

20mm的有效柵長使其在大型機械結構、鋼結構橋梁、混凝土構件等大面積均勻應力場測量中具有顯著優勢。在土木鋼結構、大型機械、重型設備、橋梁構件、壓力容器等場景中，應變分布往往呈現大面積均勻特征。KFGS-20-120-C1的大尺寸敏感柵通過對較大面積內的應變進行平均化測量，有效消除了局部缺陷和材料不均勻性的干擾，獲取的應變數據更具統計代表性和工程參考價值。該型號采用單軸配置和120Ω標準電阻，結構簡潔，適應性強。

二、帶保護器設計，提升現場耐用性

KFGS-20-120-C1屬于帶保護器箔式應變片。保護器覆蓋于敏感柵表面，為脆弱的柵極結構提供物理防護——在混凝土澆筑、鋼結構焊接、重型設備安裝等現場施工環境中，可有效防止砂石、工具或施工人員的意外觸碰導致的柵極損傷。帶保護器設計使KFGS-20-120-C1特別適用于長期監測場景，在戶外橋梁、隧道、大壩等常年暴露于風雨、揚塵環境的結構健康監測中，保護器可防止灰塵和濕氣對敏感柵的直接侵蝕，延長使用壽命。

三、聚酰亞胺基底與溫度自補償

KFGS-20-120-C1的電阻元件采用Cu-Ni系合金箔（康銅合金） 材質。標稱電阻120Ω，與全球絕大多數靜態/動態應變儀通用適配。基底材質為聚酰胺（聚酰亞胺） 。

KFGS-20-120-C1提供11、16、23、27四檔線膨脹系數可選。C1溫度補償規格針對碳鋼、普通結構鋼、鑄鐵設計，自溫度補償范圍為10～100℃。與主要適用粘合劑組合后的使用溫度范圍覆蓋-196～150℃。

四、疲勞壽命與長期監測可靠性

KFGS-20-120-C1在±1500με交變微應變循環下，疲勞壽命可達1.2×10?次。室溫下應變極限約為5.0%。

在橋梁健康監測、大型機械長期載荷跟蹤等需要數月甚至數年連續數據采集的場景中，高疲勞壽命意味著傳感器在長期服役過程中不會因疲勞累積而提前失效。帶保護器設計與高疲勞壽命的雙重保障，使KFGS-20-120-C1成為土木工程結構長期監測和大型機械疲勞壽命評估的可靠工具。

五、典型應用場景

KFGS-20-120-C1以其20mm大尺寸敏感柵，廣泛應用于大面積均勻應力場測量和長期監測領域：在土木鋼結構中用于橋梁、建筑結構的大范圍應變監測；在大型機械中用于重型設備結構件的應力分析和強度驗證；在橋梁構件中用于主梁、橋面板的長期健康監測；在壓力容器中用于容器壁的應變分布測量和安全性評估；在高校大型力學試驗中用于大尺寸試樣的力學性能測試。

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