ひずみゲージの原理、種類、使用方法

1. カルマグリッドまたはKシリーズ：

• Tロゼットは、軸方向のひずみトランスデューサの設計に使用し、高精度のカルマ材料は-75～200℃の温度で優れた直線性を示し、長い耐用年数を誇る

Kシリーズの様式は以下を含みます。

• シングルキャリア、垂直方向のグリッドを備えた2つの独立したゲージ
• カラムロードセル設計のためのハーフブリッジTロゼット、高精度、水平方向グリッド、屈曲ひずみまたは軸外負荷に使用
• 2つのひずみゲージを備えたハーフブリッジ設計、シングルキャリア上に共通のリードパッド

2. 高精度ひずみゲージ：

• 汎用、可撓性、機械的強度があり、小屈曲半径、明確な位置合わせマーク、リボンリードまたははんだ付け端子、低温または高温接着剤を使用して貼り付け可能、高精度の静的または動的ひずみ測定向け

3. 配線済みひずみゲージ：

• ゲージが配線済みであるため測定点でのはんだ付け不要、0.3～20 mmグリッドのリニアゲージ
• Tロゼット
• 0º、45º、90º 平面ロゼットひずみゲージ
• 完全カプセル化ゲージで環境条件から装置を保護

4. 圧力変換器用ひずみゲージ:

• 圧力変換器用のSGTシリーズのひずみゲージで、屈曲または軸力のためのデュアルパラレルグリッドを装備
• せん断またはトルク用途
• 二重屈曲カスタム圧力変換器用途


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ひずみ測定ゲージには、測定グリッドを1～4個装備できます。アルミニウム、スチール、または非補償材料を使用する多様な温度補償があります。

グリッドを形容する10項目のスタイルがあります。

• 汎用
• フルブリッジ
• ハーフブリッジ
• 高抵抗
• 狭いパターン
• ミニチュアパターン
• デルタ
• 平面
• 積層
• ティー(T)

ひずみゲージは、すべて機械的運動を測定可能な電気信号に変換するように設計されています。センサが感知するひずみは、抵抗、静電容量、インダクタンスに比例します。

一定の張力の下で固定されているワイヤは長くなり、その断面積も減少します。

抵抗＝Rとすると、Rは、ワイヤの抵抗のひずみ感度（S）に比例して変化します。

ゲージ係数＝GFは、ひずみ感度を表すもう1つの用語です。

ゲージ率の計算式：

F=(ΔR/R)/(ΔL/L)=(ΔR/R)/ひずみ
製造現場で最適なひずみゲージを求めるには、それぞれの用途のサイズ、コスト、適用の容易さ、温度感度の変動、測定可能なひずみに対する感度を考慮します。ひずみゲージセンサの中には実験室で使用可能に設計されているものもありますが、頻繁に反復して使用することが必要な産業環境の場合、操作上のひずみを正確に測定できることから、その信頼性のために接着式の抵抗ゲージが最もよく使用されます。

接着式抵抗ゲージの精度は±0.10%を上回り、ゲージ長が短く、極めて小型で、温度変化に適度な感度を持ちながら、ひずみに対しては高い感度を持ちます。

第一級のひずみ測定システムは、実際のひずみゲージの設置、すなわち、ひずみ測定で使用される表面に接着する際の特定の品質管理手順に依存します。最初の重要なステップは、ゲージを適用する表面を清浄することです。ひずみゲージは、表面を適切に準備すれば、ほぼあらゆる固形物に接着できます。

• 表面を磨いて、粉塵、土壌、カビ、化学物質のような遊離汚染物を取り除きます。より固着した汚染物を除去するには、弱い洗剤を使用することを推奨します。
• 研削または研磨して塗料または金属めっきのような被膜を除去する前に、必ず油性洗浄剤または溶剤を使用して油または油脂を除去します。最初に油性物質を除去しないと、サンドペーパーで表面をこすったときに、油脂や油が表面内部へより深く擦りこまれてしまいます。
• シリコン物質は、ひずみゲージがよく接着するために必要な、適度な粘着に対しマイナスに働きます。最良の解決策は、ごく微量であってもシリコンを含有する物質を使用しないことです。
• 強力な溶剤の影響を受けたプラスチックまたは化合物は、イソプロピルアルコールで完全に清浄することが必要です。
• ほとんどの表面は、研磨した後に洗浄して、残留粉塵を除去する必要があります。

ひずみゲージを適用する接着表面の準備プロセスについてさらに質問がある場合は、OMEGAエンジニアリングの担当者までご連絡ください。

接着剤やエポキシ樹脂接着剤の使用によりしばしば発生する劣化クリープを避けるために、ひずみゲージ接着専用の樹脂接着剤を選択することが重要です。

表面の準備が完了したら、使い捨て手袋とピンセットを使用して、ひずみ測定ゲージを取り扱います。配線済みゲージを使用するか、ひずみゲージパッドに配線を慎重にはんだ付けします。清浄した表面にゲージを置きます。透明なテープでゲージを固定します。表面とゲージの間の空泡を、確実にすべて押し出します。ゲージの付着した接着面を下に向けたまま、1つのアセンブリとして、そっとテープを持ち上げます。

ゲージの底面に接着触媒を薄く塗ります。少量を表面に加えます。触媒が固まるまで1分間待ちます。ゲージの下側にもう一層のゲージ接着剤を塗布します。テープを表面上の元の位置に戻して押さえます。接着をなめらかにし、ゲージを指で押さえつけて、2分間、接着剤を温めます。

接着したゲージが表面に付着した状態で、テープが自然にはがれるようにそっとはがします。ひずみゲージの上にクリアコーティングを追加します。最後に、ひずみゲージの周囲に絶縁テープを巻きつけて、破損しないように保護します。

注：その他さまざまなゲージや表面を使用する場合の詳細については、OMEGAのひずみゲージアプリケーションマニュアルをご覧ください。