多向应力测量利器：KFGS-3-350-D16 双轴应变片操作手册

KFGS-3-350-D16 是日本共和（KYOWA）推出的高精度双轴应变片，采用 350Ω 敏感栅与重叠配置设计，适配不锈钢、钢材等多种材料的多向应力测量，核心通过双轴敏感栅同步捕捉两个垂直方向的应变信号，经规范操作实现精准数据输出，广泛应用于机械构件、结构件的应力检测场景。

一、产品核心参数与适配场景

1. 关键技术参数

敏感栅规格：长度 3mm、宽度 2mm，双轴垂直布局，原始电阻 350Ω。

基底特性：圆形基底尺寸 φ10mm，按适配材料的线膨胀系数区分颜色，D16 对应不锈钢材料（线膨胀系数 16×10⁻⁶/℃）。

工作环境：适用温度范围 - 20℃～+80℃，适配常温工业测量场景。

连接方式：支持半桥、全桥电路接法，建议搭配专用屏蔽导线减少干扰。

2. 适配场景

适配材料：优先用于不锈钢构件，也可根据基底颜色选型适配钢材、铝合金等材料。

测量对象：机械零件、建筑结构件、设备壳体等需要检测双向应力的场景，尤其适合小尺寸构件的局部应力测量。

二、操作前准备

1. 器材核对与检查

核心器材：KFGS-3-350-D16 应变片（确认基底颜色与被测材料匹配）、应变仪（支持 350Ω 应变片输入）、补偿片（同型号无载荷应变片）。

辅助工具：200-300# 砂布、丙酮、脱脂棉、专用应变胶（氰基丙烯酸酯类，如 CC-33A）、聚乙烯树脂片、扳手、水平仪、屏蔽导线。

状态检查：确认应变片敏感栅无破损、引线连接牢固；用万用表测量应变片电阻，与 350Ω 标准值偏差应在 ±5Ω 内。

2. 被测件预处理

表面打磨：用砂布打磨被测件粘贴区域，去除锈迹、油漆和氧化层，打磨范围需大于基底面积 1.5 倍，避免留下深痕。

清洁脱脂：用蘸有丙酮的脱脂棉，沿同一方向擦拭打磨区域，反复 2-3 次，去除油污和粉尘，待丙酮挥发后再进行后续操作。

定位标记：用 4H 以上硬质铅笔在测量点标记中心位置，确保应变片双轴敏感栅分别与测量方向对齐。

三、核心操作步骤（从粘贴到接线）

1. 应变片粘贴（关键工序）

涂胶操作：确认应变片正反面，在基底背面滴 1 滴专用应变胶，避免涂抹导致胶层不均。

精准贴合：迅速将应变片对准标记中心，确保双轴敏感栅与预设测量方向一致，贴合后立即用聚乙烯树脂片覆盖。

加压固化：用手指均匀加压 1 分钟，排出胶层气泡，保证敏感栅与被测件紧密贴合；固化 60 分钟以上，待胶水硬化后移除覆盖片。

防护处理：在应变片及引线根部涂覆防护胶，防潮、防机械磨损，尤其注意避免引线拉扯导致敏感栅损坏。

2. 电路连接与温度补偿

（1）接线方式选择

半桥接法（常用）：将应变片的两个敏感栅分别作为电桥的工作臂，对应方向的补偿片作为补偿臂，接入应变仪对应通道，灵敏度适中，操作简便。

全桥接法（高精度）：将双轴应变片的两个敏感栅与两个补偿片组成全桥电路，测量精度更高，抗干扰能力强，适合高精度测量场景。

接线规范：用屏蔽导线连接应变片与应变仪，导线长度控制在 5m 内，接头处用绝缘胶带包裹，避免引线短路。

（2）温度补偿

必须使用同型号补偿片，将其粘贴在与被测件材质相同、环境温度一致但无载荷的构件上。

补偿片与工作片的导线长度一致，减少温度变化导致的引线电阻误差，确保测量值不受环境温度影响。

3. 应变仪调试

仪器设置：在应变仪中选择 “350Ω 应变片" 模式，匹配所选的半桥 / 全桥接法。

初始调零：接通应变仪电源，待设备稳定后，调节调零旋钮，使无载荷状态下的应变值显示为 0，消除电路零点漂移和初始应变。

四、测量过程与数据记录

1. 测量操作

加载控制：按预设的载荷梯度逐步加载被测件，避免突然冲击载荷导致应变片损坏或数据突变。

稳定读数：每次加载后，等待 30 秒待数据稳定，记录两个轴方向的应变值（ε₁、ε₂），同时记录环境温度。

卸载观察：测量完成后逐步卸载，观察应变值是否回归至接近零值，验证应变片粘贴可靠性。

2. 数据记录规范

记录内容：明确标注测量时间、环境温度、载荷值、双轴应变数据（区分两个方向）、应变片编号。

异常处理：若数据波动超过 ±5με，检查接线是否松动、应变片是否破损或胶层脱落，排除问题后重新测量。

五、操作后收尾与维护

1. 设备拆卸

卸载后关闭应变仪电源，断开导线连接，避免拉扯引线。

如需重复使用应变片，用专用解胶剂小心移除，禁止暴力撕扯；一次性使用场景可直接保留或随被测件存档。

2. 器材维护

应变片：未使用的应变片需密封存放于干燥环境，避免潮湿和挤压；使用后的应变片若完好，可单独包装标注状态。

仪器与工具：应变仪需定期校准，辅助工具清洁后干燥存放，应变胶密封保存于 15-25℃环境。

六、关键注意事项

粘贴操作需连贯快速，涂胶后立即贴合，避免胶水提前固化影响粘贴效果，且不可反复调整应变片位置。

接线时确保屏蔽导线接地良好，远离动力线等强干扰源，减少电磁干扰对数据的影响。

禁止在应变片未固化前加载被测件，固化时间不足会导致胶层脱落或测量误差增大。

若测量环境湿度较大，需加强防护处理，避免水分侵入敏感栅导致短路或性能漂移。