焊接式应变计与粘贴式应变计之差异探究
焊接式与粘贴式应变计均能以极高的精确度解析应变值及其相关测量，其主要区别在于它们与轴体物理连接的方式。焊接式应变计通常预装于垫片之上，便于通过焊接工艺固定于轴体表面。而粘贴式应变计则省略了垫片，通过粘合剂直接贴合于轴体表面，通常作为成套产品销售。
选择适当的应变计类型及其固定于轴体的方法，需综合考量多种因素，包括应用环境、可用的设置时间以及成本敏感性。将应变计直接焊接于轴体表面看似更为便捷。然而，焊接式应变计的设置过程可能导致测量不准确，并且需要使用比粘合剂成本更高的焊接设备。下文将对这两种方法进行进一步的比较分析。
在不改变轴体的前提下测量其扭矩时，应变计的安装过程往往是耗时的环节，对于缺乏安装经验的人员而言，这可能是大的挑战。因此，何种类型的应变计更易于安装成为了一个值得探讨的问题。遗憾的是，答案并非单一。为了深入讨论此问题，我们将介绍安装过程中的三个主要考虑因素：轴体表面处理、传感器配置以及传感器安装。
对于任何应变计应用，首要步骤是准备轴体表面以安装应变计。具体操作方法取决于所选用的是焊接式还是粘贴式应变计。
对于焊接式应变计，轴体表面准备的关键在于确保垫片与轴体之间的电气连接稳固。此外，由于垫片通过焊接固定于轴体，轴体表面的缺陷对精确扭矩测量的影响较小。因此，仅需少的打磨以获得足够光滑的表面进行焊接，从而缩短了打磨时间。
相比之下，粘贴式应变计要求轴体表面极为光滑。这是因为任何表面缺陷，如凹坑，都会妨碍应变计真实地反映轴体中的应力。由于应变计未通过机械方式固定于垫片，其对这些缺陷更为敏感。为了正确准备表面，必须使用砂纸和表面处理化学品的组合，这将增加整体安装时间。此外，所使用的化学品保质期为6个月至1年，这意味着需要定期重新购买。
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用于轴体扭矩测量的标准应变计配置为惠斯通电桥（更多相关内容请参见我们的网站：应变计的工作原理是什么？）。这种配置能够实现精确的扭矩测量，因为它大化了沿轴体高扭转应变平面的电气性能变化。尽管焊接式和粘贴式应变计均可配置为惠斯通电桥，但它们的工作方式略有不同。
为了达到焊接式应变计的标准惠斯通电桥配置，必须使用多个应变计。一种可能的配置是安装一对T形应变计，并将它们相对连接。另一种方法是将单独的应变计安装在90度的位置，以形成惠斯通电桥图案。如果单个元件未按90度放置且布线长度不等，则会降低测量精度。应变测量不准确是因为元件不会准确“应变”，这将导致电阻读数不正确。
粘贴式应变计的配置更为简单。惠斯通电桥配置被集成于传感器内部，消除了由于应变计臂之间导线长度和方向造成的误差。
在准备轴体并设置配置后，下一步是将传感器物理安装于轴体上。这本质上是两种不同类型的应变计安装过程的不同之处。
理论上，焊接式应变计的安装非常简单。它们需要使用特殊的焊接设备。焊接设备用于将应变计“固定”焊接到轴体上。由于应变计安装在垫片上，只要保持垫片与轴体材料（通常是钢）之间的牢固电气连接，保持安装环境无尘无屑就不那么重要了。
粘贴式应变计的安装则稍显复杂。为了将粘贴式应变计粘附于轴体，必须使用含有多种化学品的应用套件。除了将轴体打磨光滑外，还需依次使用中和剂、催化剂和粘合剂，以将应变计正确地“粘合”到表面。重要的是，该区域应远离自然因素，并减少灰尘/碎屑，以便将传感器正确安装于轴体上。
尽管这两种类型的应变计均可达到高精度测量，但众所周知，粘贴式应变计相较于焊接式应变计能提供更高的测量精度。使用焊接式应变计更易引入误差。首先，如前所述，多应变计惠斯通电桥配置的设置可能不如单件式粘贴应变计准确。臂的方向和电线长度可能会有微小偏差。此外，应变计安装在垫片上，意味着它不会完全承受表面的应变。请注意，粘接应变计和焊接应变计之间的扭矩值存在微小的偏差。这种偏差是由于设置的变化和垫片的存在。
结论
如前所述，在选择适合旋转轴扭矩测量的粘合方法时，需考虑多种因素。科博西通常建议客户在大多数安装中使用粘贴式应变计。标准的扭矩应变计以4臂惠斯通电桥配置预制，无需昂贵的焊接设备，并且由于它们直接粘合于轴体表面而无垫片层，因此本质上更准确。这些优势通常超过了必须使用化学品和更复杂的表面处理过程的劣势。然而，每个应用案例都是独特的，我们欢迎有机会协助您！请即刻联系我们！
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