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ASMB3-16/8静动态电阻应变仪

一. 概述

ASMB3-16/8是济南西格马公司自主研发的同系列性能极高的静动态电阻应变仪,与本公司专用计算机软件配合使用,主要测量静态应变、应力、残余应力、热电偶测温,配合使用西格马公司的专用适配器后还可测量电压、电流、位移、压力、温度等其它静态物理信号。应变仪所用的A/D、CPU、存储器、通信等芯片以及电桥所配的精密电阻均精选自国际顶尖的电子器件制造商,无论是原理图设计还是线路板上元器件的布局及连线,都充分考虑了温度、湿度、振动等因素以及静电、脉冲群、电磁辐射等电磁干扰的影响,还进行了严格的泄露电流、绝缘等级、绝缘强度等安全规程测试,因而测量精度高、线性好、温漂小,可长时间可靠地工作,可广泛应用于工业现场、企业研发测试中心、大学教学实验的应变、应力、位移、压力等物理量综合测试。

二. 主要功能

1.测量各种线弹性材料的静态或缓慢变化的应变、应力,如:钢、铸铁、铜及其合金、铝及其合金、钛合金、镁合 金、岩石、混凝土、复合材料、植物、塑料、橡胶等。

2.测量各种各向同性弹塑性材料的内部残余应力(挤压、焊接、铸造、机加工等产生),如:钢、铸铁、铜及其合金、铝及其合金、钛合金、镁合金、岩石、混凝土、塑料、橡胶等,还可去除测残余应力打孔引起的系统误差。

3. 可以测量各种物理信号

(1) 一次直接测量信号

a.基本信号:应变信号、差分电压信号

b.扩展信号:电流、压力、力、载荷、扭矩、流量、温度(热电阻、热电偶、或其他温度传感器)、位移、速度等各种物理信号(热电偶可直接与应变仪连接,其它传感器的电压或电流输出信号通过信号适配器与应变仪相连)

(2)二次计算生成信号

应力信号、残余应力信号、根据一种或多种一次直接测量信号(经软件中各种复杂高级函数运算)生成的任意虚拟信号

4. 计算机软件主要功能

(1) 所有一次直接测量信号的数据都可以实时保存

(2) 所有被测物理信号的数据实时以表格形式显示

(3) 所有被测物理信号的波形实时显示

a. 信号随采样次数变化的曲线

b. 信号随时间变化的曲线

c. 信号Y随信号X变化的X-Y曲线

d. 被测工件随时间变化的振型图

(4) 强大的事后数据回放、数据处理、数据分析、图形处理等功能

(5) 数据导入导出功能,可导入txt文本和csv文件,导出txt文本、tdms文件、csv文件、Excel表格等数据格式文件,方便查看与进一步处理

三. 应用领域

1. 机械工程及制造设备:起重机、挖掘机、水泥泵车等工程机械的力臂等部位的应变应力、位移测试;油缸的压力、位移、温度、应变应力综合测试;机床导轨的残余应力测试。

2. 高铁、汽车、轮船等交通设备:发动机、减速机的压力、温度、应变应力综合测试;车体、轮轴、高压输电弓等部位的应变应力测试。

3. 电力、动力工程:电厂设备的强度测试,如核电站安全壳整体强度测试;水轮机轴及叶片的应变应力测试;蒸汽管道受热后的应变应力、温度、压力综合测试。

4.土木建筑及水利工程:建筑结构静态应变应力测试;大型体育场馆的钢结构屋顶在拆除安装支架时的应力监测。

5. 桥梁和道路:大型钢结构桥梁的静载强度试验和道路涵隧工程结构应力测试。

6. 材料参数测定:各种金属材料的弹性模量、泊松比、残余应力释放系数A和B等参数测定。

7. 冶金、石油、化工:钢锭模表面热应力测试;油罐、压力容器、管道的压力、应变应力测试。

四. ASMB3-16/8电阻应变仪产品照片

五. 技术指标

1. ADC分辨率:24位

2. ADC类型:Sigma-Delta

3. 应变仪与计算机通讯方式:以太网测试信号通道数:16/8通道每台,多台ASMB3-16/8应变仪可通过交换机连接到一台电脑上同时工作

4. 每个通道都可以测量任一物理信号

5. 每通道信号采样率fs(Samples/second): 1、2、5、10、20、50、100、200、500

6. 测试下述三种基本信号时的技术指标(开机预热半小时测得)

(1)应变信号

a. 电桥激励电源(V):2.5

b.电桥连接方式:1/4桥、半桥公共补偿、半桥一对一补偿、半桥无横向效应、半桥有横向效应、 全桥无横向效应、全桥有横向效应、原始应变共八种

c. 应变计阻值(Ω):60、120、350、700、1000

d. 电桥平衡范围(Ω):应变计阻值 × ±1%

e. 应变测量范围可选(με):±1920000、±960000、±480000、±240000、±120000、±60000(默认值)、 ±30000、±15000

f. 非线性:小于0.02%

g. 应变测量分辨率(με):0.1、0.5、1(可选)

h. 应变显示分辨率(με):0.1、0.2、0.5、1、2、5、10

i. 应变测量误差

fs=5S/s 温度条件 半桥误差(D为测量值) 全桥误差(D为测量值)
出厂时测量误差 典型值 20℃~30℃ ±(D×0.05%±0.3με) ±(D×0.05%±0.3με)
典型值 -40℃~70℃ ±(D×0.1%±1με) ±(D×0.1%±1με)
计量标定后测量误差 典型值 20℃~30℃ ±(D×0.02%±0.2με) ±(D×0.02%±0.2με)
典型值 -40℃~70℃ ±(D×0.05%±0.5με) ±(D×0.05%±0.5με)

j. 应变测量零点温度漂移

测试条件 温漂
应变信号源置于恒温箱,应变仪置于调温
箱,fs=5S/s,电桥硬件平衡,然后从低温开
始调温测量
半桥 20℃~30℃ 1με/℃
-40℃~70℃ 2με/℃
全桥 20℃~30℃ 0.05με/℃
-40℃~70℃ 0.05με/℃

上图是ASMB3应变测量零点温漂(半桥)

上图是ASMB3应变测量零点温漂(全桥)

k. 加载-5000με应变温度漂移

测试条件 温漂
应变信号源置于恒温箱,应变仪置于调温
箱,fs=5S/s,电桥硬件平衡,然后加载应变
-5000με,从低温开始调温测量
半桥 20℃~30℃ 1με/℃
-40℃~70℃ 2με/℃
全桥 20℃~30℃ 0.05με/℃
-40℃~70℃ 0.05με/℃

上图是ASMB3应变测量加载温漂(半桥)

上图是ASMB3应变测量加载温漂(全桥)

l. 应变测量随时间漂移

测试条件 时漂
应变信号源和应变仪置于恒温箱, fs=5S/s,
电桥硬件平衡,平衡后加载应变-5000με
半桥 24小时 3με
全桥 24小时 0.5με

上图是ASMB3应变测量时漂(半桥)

上图是ASMB3应变测量时漂(全桥)

(2)差分电压信号

a. 差分电压测量范围(μV):±2500000、±1250000、±625000、±312500、±156250、±78125(默认值)、±39062.5、±19531.3

b. 差分电压测量分辨率(μV):0.1

c. 差分电压测量误差(fs=5S/s)

  温度条件 误差(D为测量值)
出厂时测量误差 典型值 20℃~30℃ ±(D×0.03%±0.5μV)
典型值 -40℃~70℃ ±(D×0.05%±1μV)
计量标定后测量误差 典型值 20℃~30℃ ±(D×0.01%±0.2μV)
典型值 -40℃~70℃ ±(D×0.02%±0.5μV)

d. 差分电压测量零点温度漂移

测试条件 温漂
差分电压信号源置于恒温箱,应变仪置于调温箱,
fs=5S/s,电压调零,然后开始调温
-40℃~70℃ 0.06μV /℃

上图是ASMB3差分电压零点温漂

e. 差分电压测量-6250μV温度漂移

测试条件 温漂
差分电压信号源置于恒温箱,应变仪置于调温箱,
fs=5S/s,加载电压-6250μV,然后开始调温
-40℃~70℃ 0.06μV /℃

上图是ASMB3差分电压测量-6250μV温漂

f. 差分电压测量随时间漂移

测试条件 时漂
差分电压信号源和应变仪置于恒温箱, fs=5S/s,
加载电压-6250μV
24小时 0.6μV

上图是ASMB3差分电压测量-6250μV时漂

7. 测试信号接口类型:夹式直插端子

8. 外形尺寸

ASMB3-8:191mm×200mm×79mm

ASMB3-16: 292mm×210mm×79mm

9. 重量

ASMB3-8:1419g

ASMB3-16:1846g

10. 电源要求

12VDC 2A 电源适配器

11. 环境要求

工作温度:-40℃~70℃

储存温度:-40℃~85℃

工作湿度:10%RH~90%RH

储存湿度: 5%RH~95%RH

12. 电磁兼容测试

静电:接触放电4000V,空气放电6000V

13. 其它抗干扰测试

静态应变应力测量过程中,允许在被测材料上电钻打孔、电焊、等离子切割等操作。

高速动态应变应力测量过程中,在被测材料上电钻打孔、电焊、等离子切割等操作时,测量数据会出现瞬间干扰,但不影响仪器正常运行。

 

     

振动时效装置 应变仪 电阻应变仪 残余应力 振动消除应力 残余应力 振动时效 检重秤
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