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應變測量技術作為一種測試方法在各個領域應用廣泛，但在特殊環(huán)境下進行測量時面臨一定問題。

在發(fā)生加熱或冷卻的情況下，例如在發(fā)動機、渦輪機、核反應堆、化工廠等場景中，結構材料中的機械應力和熱應力同時被測量。

高低溫環(huán)境下應變測量的問題

高溫或低溫環(huán)境下的應變測量不同于常溫，此時正常情況下微不足道的熱輸出問題都不能被忽略。因此，高低溫環(huán)境下應變測量準確性的關鍵因素是用于消除或補償熱輸出的技術。

如下討論了在波動溫度下應變測量的重要因素。

波動溫度下應變測量的成功與否取決于如何確定應變的熱輸出并進行校正。

應變片隨附的數(shù)據(jù)表（STRAIN GAUGE TEST DATA）中，列出了粘貼式應變片組的平均特性，這些參數(shù)基于相同類型（相同批次）的應變片樣本進行的測試。

當使用數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)估算實際安裝在試樣上的特定應變片的特性時，就會出現(xiàn)特性分布的問題。在列出的應變片特性中，靈敏系數(shù)（或稱應變系數(shù)）和靈敏系數(shù)的溫度系數(shù)具有一個分布，但是在波動溫度下進行應變測量時熱輸出的分布會導致出現(xiàn)重大誤差。

應變片的熱輸出取決于試樣的線膨脹系數(shù)，因此，在以下情況下，必須進行初步的熱輸出測試，并獲得準確的熱輸出數(shù)據(jù)，以用于校正測量值。

在低溫和高溫環(huán)境下，熱輸出對動態(tài)波動應力測量的影響也很小，通常無需考慮。

單個應變片的靈敏系數(shù)隨溫度的變化分布很小，可以使用隨附數(shù)據(jù)表上的信息來校正測量值。

第一個加熱周期顯示出與第二個以及隨后的加熱周期明顯不同的熱輸出，并且隨著反復加熱，熱輸出逐漸穩(wěn)定在恒定水平。但是，根據(jù)應變片敏感元件所使用的材料，長時間暴露在高溫下會導致表面氧化，從而往往會使指示值正向移動。

高溫應變片的工作溫度極限與測試條件和精度有關，并由允許的漂移量決定，TML使用該漂移量顯示高溫環(huán)境下的動態(tài)和靜態(tài)溫度極限。

該極限通常取決于應變片中敏感元件的耐熱特性，但對于粘貼式應變片，同時受應變片的基底材料和膠黏劑所限制。

對熱輸出等的修正需要相應的溫度數(shù)據(jù)。

高低溫環(huán)境下應變測量的難易度區(qū)分

很難簡單地評定在低溫和高溫環(huán)境下應變測量的難易程度，但是，通常，以下描述的順序相對較為合適。

 

此時，熱輸出不影響測量，僅需要考慮靈敏系數(shù)的溫度系數(shù)，因此可以進行非常精確的應變測量。

因為在溫度分布穩(wěn)定時測量溫度，所以可以得到精確的溫度數(shù)據(jù)。但是，必須注意溫度梯度造成的應變片與溫度測量點之間的溫差。

根據(jù)試樣的熱容量和形狀，溫度分布可能會出現(xiàn)基于時間的差異，從而導致應變片和溫度測量傳感器（熱電偶或電阻溫度計）的響應有所不同，對于當前使用應變片的技術而言，這類測量是非常棘手的。

高低溫環(huán)境下的應變測量步驟

伴隨溫度變化的試樣的應變測量步驟簡述如下：

高低溫環(huán)境下的實際應變測量

導線對測量值的影響，熱輸出，溫度導致的靈敏系數(shù)變化，試樣的厚度和彈性模量，應變片特性值的分布。

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