工具式表面應(yīng)變計(jì)（Tool Surface Strain Gauge）是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中的測量設(shè)備，用于測量材料表面的力學(xué)應(yīng)變。本文將介紹其基本原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。
一、概述
工具式表面應(yīng)變計(jì)是通過粘貼在被測試物體上的金屬箔片或薄膜來檢測物體受到外部荷載時(shí)所產(chǎn)生的形變和位移。該技術(shù)通常被運(yùn)用于強(qiáng)化金屬件和塑料件，并且可以使用在許多不同類型的材料上。
二、技術(shù)原理
當(dāng)力作用于被測試物體時(shí)，它會產(chǎn)生微小的形變和位移。這些位移可以通過加裝在試驗(yàn)樣品周圍粘合了電性感覺元器件(即為電阻) 的鋁箔或聚烯烴薄膜等傳感器進(jìn)行記憶并記錄下來，從而實(shí)現(xiàn)對其受力狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與診斷。
三、結(jié)構(gòu)與組成
1. 采集元素：通常由一個(gè)靈敏度較高的可拉伸導(dǎo)線網(wǎng)格組成；
2. 聚合物襯底：承載著導(dǎo)線網(wǎng)絡(luò)以及各項(xiàng)配套元件;
3. 彈性膠水: 使得采集元素與被測物表面能夠緊密接觸;
4. 金屬箔片或薄膜: 用于維持整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和機(jī)械可靠性。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
工具式表面應(yīng)變計(jì)廣泛應(yīng)用于航空制造、汽車零部件測試，以及其他需要對材料力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測的領(lǐng)域中。它們可以被用來診斷大型機(jī)器設(shè)備、橋梁和建筑物等復(fù)雜系統(tǒng)中的損傷情況，也可以在研究和開發(fā)新型材料時(shí)提供非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)支撐。
五、優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
相比傳統(tǒng)的光柵法或者電容法等技術(shù)，工具式表面應(yīng)變計(jì)是一種更加靈活且易于使用的解決方案。但是其使用過程仍然存在一些注意事項(xiàng)：如安裝位置必須精確到毫米級別；并且存儲方式要求環(huán)境干燥且溫度穩(wěn)定。
總之，由于其高精度和低成本特點(diǎn)，在現(xiàn)代制造業(yè)中得到了廣泛地運(yùn)用，并為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控提供了重要手段。
