[发明专利]一种形状记忆合金应变传感器的应变值的测定方法

摘要

本发明提供一种形状记忆合金应变传感器的应变值的测定方法，具体包括以下步骤1）取形状记忆合金分别作为测试传感器和参照传感器；2）采用电阻率测试系统对未变形的测试传感器和参照传感器分别进行测定，计算参照传感器和未变形的测试传感器的电阻率及其差值；3）采用电阻率测试系统对变形的测试传感器和参照传感器分别进行测定，计算参照传感器和变形的测试传感器的电阻率及其差值；4）根据电阻率变化值，计算得到测试传感器的应变值。本发明提供的一种形状记忆合金应变传感器的应变值的测定方法，实现对结构变形和位移的高精度实时监测，可极大程度上消除形状记忆合金应变传感器由于不同测试环境或预应变导致的测量误差。

主权项

一种形状记忆合金应变传感器的应变值的测定方法，具体包括以下步骤：1)取形状记忆合金分别作为测试传感器和参照传感器，将测试传感器固定在被测物体上；2)在初始环境温度下，采用电阻率测试系统对未变形的测试传感器和参照传感器分别进行测定，通过公式Ⅰ、Ⅱ计算参照传感器的电阻率ρ1，通过公式Ⅲ、Ⅳ计算未变形的测试传感器的电阻率ρ2，并通过公式Ⅴ计算得到两者的差值ρ；R1＝U1/I1     Ⅰ，ρ1＝R1S1/l1   Ⅱ，R2＝U2/I2    Ⅲ，ρ2＝R2S2/l2  Ⅳ，ρ＝ρ2‑ρ1    Ⅴ，其中，R1：在初始环境温度下，参照传感器待测间距内的电阻值，Ω；U1：在初始环境温度下，参照传感器待测间距内的电压值，V；I1：在初始环境温度下，参照传感器待测间距内的电流值，A；S1：在初始环境温度下，参照传感器的横截面积，m2；l1：在初始环境温度下，参照传感器的长度，m；ρ1：在初始环境温度下，参照传感器的电阻率，Ω·m；R2：未变形的测试传感器待测间距内的电阻值，Ω；U2：未变形的测试传感器待测间距内的电压值，V；I2：未变形的测试传感器待测间距内的电流值，A；S2：未变形的测试传感器的横截面积，m2；l2：未变形的测试传感器的长度，m；ρ2：未变形的测试传感器的电阻率，Ω·m；ρ：未变形的测试传感器与参照传感器的电阻率差值，Ω·m；3)在变化环境温度下，采用电阻率测试系统对变形的测试传感器和参照传感器分别进行测定，通过公式Ⅵ、Ⅶ计算参照传感器的电阻率ρ1’，通过公式Ⅷ、Ⅸ计算变形的测试传感器的电阻率ρ2’，并通过公式Ⅹ计算得到两者的差值ρ’；R1’＝U1’/I1’      Ⅵ，ρ1’＝R1’S1’/l1’   Ⅶ，R2’＝U2’/I2’      Ⅷ，ρ2’＝R2’S2’/l2’   Ⅸ，ρ’＝ρ2’‑ρ1’      Ⅹ，其中，R1’：在变化环境温度下，参照传感器待测间距内的电阻值，Ω；U1’：在变化环境温度下，参照传感器待测间距内的电压值，V；I1’：在变化环境温度下，参照传感器待测间距内的电流值，A；S1’：在变化环境温度下，参照传感器的横截面积，m2；l1’：在变化环境温度下，参照传感器的长度，m；ρ1’：在变化环境温度下，参照传感器的电阻率，Ω·m；R2’：变形的测试传感器待测间距内的电阻值，Ω；U2’：变形的测试传感器待测间距内的电压值，V；I2’：变形的测试传感器待测间距内的电流值，A；S2’：变形的测试传感器的横截面积，m2；l2’：变形的测试传感器的长度，m；ρ2’：变形的测试传感器的电阻率，Ω·m；ρ’：变形的测试传感器与参照传感器的电阻率差值，Ω·m；4)通过公式Ⅺ计算得到电阻率变化值Δρ，并通过公式Ⅻ计算得到测试传感器的应变值；Δρ＝ρ’‑ρ   Ⅺ，ε＝k·Δρ   Ⅻ，其中，Δρ：电阻率变化值，Ω·m；k：电阻率与应变值的比例关系因子，Ω‑1·m‑1；ε：测试传感器的应变值。