[发明专利]一种应变计及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及应变计，更具体地说，涉及一种流体压阻式应变计及其制造方法。 

背景技术

应变计是一种用于测量试样中空间变化的装置。如今电子型应变计已广泛使用，这种应变计基于与应变成比例的电阻变化的测量。电阻型应变计的原理能以棒形传导来解释。棒被拉长以响应拉伸应力，当其材料的电阻系数保持不变时，棒的长度增加。位移通过移动转化到与校准压力阀的刻度盘相反的可转动指针。以数字形式显示的应变计通常包括电子压力传感器，例如压电型传感器，其产生电信号以响应传感器揭示的压力。然后电信号被转化成在显示屏上呈现的符号。传统的应变计是由合金制成，如红砷镍矿、镍铬合金及铂(8％钨)等等。然而，现在技术上还没能够测量大位移的应变计。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术不能测量大位移的缺陷，提供一种能测量大位移的应变计及其制造方法。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应变计，其包括： 

聚合体套管； 

由甘油/水盐混合物制成的流体压阻材料； 

设置在所述聚合体套管两端的金属管、金属传导垫或传导聚合体垫； 

其中所述流体压阻材料包含在所述聚合体套管之中。 

在本发明所述的应变计中，所述甘油/水盐混合物包括0.5到1.5等分的盐、7到10等分的水、2到4等分的甘油。 

在本发明所述的应变计中，所述盐为氯化钠。 

在本发明所述的应变计中，所述水为蒸馏水、去离子水或双蒸馏水。 

在本发明所述的应变计中，所述聚合体套管的长度为15mm到30mm之间。 

在本发明所述的应变计中，所述聚合体套管由弹性体制成，包括丙烯酸酯、丁基、碳氟化合物、氟硅氧烷、硫化物、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、异戊二烯、亚硝酸盐、硅树脂和丁二烯。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应变计的制造方法，其特征在于，包括以下步骤： 

将金属垫或传导聚合体垫沉积在一聚合体衬底上； 

用一图案掩模将氧等离子体添加到所述衬底上； 

将甘油/水盐混合物灌注到所述衬底上；以及 

用一聚合体盖对所述混合物进行封装。 

实施本发明的应变计及其制造方法，具有以下有益效果：能够测量30％左右实际应变的大位移，本发明的应变计在生物医学上非常有用，例如用于大组织形变的测量。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： 

图1是本发明的流体应变计的一个实施例的结构示意图； 

图2是本发明的流体应变计在位移装置上的实施例的结构示意图； 

图3是1KHz-10MHz频率范围下采用应变的流体应变计的阻抗测量； 

图4是本发明制造流体应变计的一个实施例的方法流程图。 

具体实施方式

本发明某些典型实施例的以下描述实质上仅为示例性作用，并不用以限制本发明及其应用或使用。 

以下请参考图1至图4。 

图1是本发明的应变计101的一个实施例，包括用作聚合体套管105内部流体的甘油/水盐混合物103，金属管107连接在套管105的两端。铅块107连接到金属管107端部，用于反馈到改变电流测量的阻抗分析器。 

用于应变计105中的套管105的应变计长度(两个电极之间的长度)范围在15mm到30mm。套管105可以是半径约为1mm到5mm的圆形或其它合适的形状。套管105可以由聚合物制成，如弹性的或橡胶类聚合物。套管105两端都是密封的，以容纳甘油混合物103，而套管105两端还连接到金属管107。 

金属管107连接到铅块109，然后连接到测量器件。 

在使用中，拉伸应力/位移111/113外加到应变计101的两端。应变计101被拉长，使电阻增加。电阻增加引起电阻抗变化，这由连接的阻抗分析器显示出来。 

甘油/水盐混合物103包括盐、水和甘油。盐的用量可以从0.5到1.5等分，水的用量可以从7到10等分，甘油的用量可以从2到4等分。盐可以是氯化钠或食盐；匹配的水可以是蒸馏水、去离子水、双蒸馏水等等。 

图2是本发明的应变计201的一个实施例的结构示意图，其中应变计201放置于一位移装置203上。