KFGS-3-120-D16是日本共和（KYOWA）推出的高精度双轴重叠式箔式应变片，核心依托双轴重叠栅极布局，实现对构件二维应力场的同步精准捕捉。其120Ω标准电阻配置与针对性的基材适配设计，使其广泛应用于重型机械、交通系统、城市土木建筑等领域的多向应力检测场景，尤其适配不锈钢构件的应力分析。本文将详细解析其核心技术参数，并深入探讨双轴重叠式设计带来的测量优势。
一、核心技术参数全解析
KFGS-3-120-D16的技术参数围绕测量精度、结构适配性与环境耐受性设计，各参数相互协同保障测量可靠性，具体参数如下表及详细说明：
1. 基础电学与栅极参数
标准电阻：120Ω，属于应变片通用标准阻值，可适配主流应变仪，降低系统匹配难度，同时保证信号传输的稳定性。
敏感栅规格：栅长3mm、栅宽1.3mm，采用高精度箔式栅极设计，箔材选用Cu-Ni系合金，具备优异的电阻应变效应一致性，灵敏系数典型值为2.0（±1%误差范围），确保应变与电阻变化的线性对应关系。
栅极布局：双轴重叠式设计，两个敏感栅呈90°垂直重叠排布，可同步采集两个正交方向的应变信号，无需在同一测量点粘贴多个单轴应变片。
2. 结构与尺寸参数
基底尺寸：采用圆形基底，直径φ10mm，紧凑的结构设计适配小尺寸构件或应力集中区域的测量需求，减少对被测构件原始应力场的干扰。
基底材质：选用耐高温、绝缘性优良的聚合物基底，兼具良好的粘结兼容性，可与专用应变胶紧密贴合，保障应变传递效率。
引线配置：采用镀银屏蔽引线，具备低电阻损耗与抗电磁干扰能力，引线长度可根据实际需求定制，标准配置下信号传输距离可达5m以上。
3. 适配性与环境参数
基材适配：型号中“D16"代表适配线膨胀系数为16×10⁻⁶/℃的基材，核心适配不锈钢材质（如304、316L等常用工业不锈钢），通过基底材质的线膨胀系数匹配，减少温度导致的测量误差。
工作温度范围：-20℃～+80℃，可覆盖大部分工业常温工况及部分户外环境测量需求，在该温度区间内，绝缘电阻与应变传递效率保持稳定。
绝缘电阻：≥500MΩ（500V DC），高绝缘性能可有效避免栅极与被测构件之间的漏电干扰，保障测量信号的纯净度。
4. 应用与安装参数
适用场景：重型机械零部件、桥梁钢结构、汽车底盘、不锈钢换热器等构件的多向应力检测。
粘结要求：适配氰基丙烯酸酯类、环氧类专用应变胶，粘贴后固化时间≥60分钟，固化后粘结强度可满足动态应力测量的振动环境需求。
电路接法：支持半桥、全桥接法，双轴栅极可分别作为独立工作臂接入电路，实现二维应变的同步测量与分析。
二、双轴重叠式设计的核心测量优势
KFGS-3-120-D16的核心竞争力源于其双轴重叠式栅极设计，相较于传统平面排布双轴应变片或单轴应变片组合测量，该设计在测量精度、操作效率、空间适配性等方面具备显著优势。
1. 空间占用更小，测量点更精准
传统双轴应变片采用平面并列排布，两个栅极需占用较大基底面积，在应力集中区域或小尺寸构件上难以安装，且易导致两个测量方向的应变相互干扰。而KFGS-3-120-D16采用双轴重叠布局，两个90°正交的敏感栅在同一平面内重叠排布，基底直径仅10mm，可在极小的空间内实现双轴应变测量，确保两个方向的应变信号均采集自同一测量点，避免因测量点偏移导致的应力分析误差，尤其适配精密机械零部件、小型不锈钢构件的应力检测。
2. 同步测量双轴应变，提升分析效率
在多向应力检测场景中，若采用单轴应变片组合测量，需在同一测量区域粘贴两个垂直的单轴应变片，不仅操作繁琐，还可能因粘贴角度偏差、测量点不一致导致双轴应变数据不同步。KFGS-3-120-D16的双轴重叠栅极可同步捕捉两个正交方向的应变信号，通过配套应变仪可直接输出二维应变数据，无需后期数据对齐处理，大幅提升多向应力分析的效率。同时，同步测量可有效避免动态应力测量中因载荷变化不同步导致的误差，适配动态载荷下的双轴应变检测。
3. 基材适配精准，温度误差更小
KFGS-3-120-D16通过型号“D16"明确适配不锈钢基材，其基底材质的线膨胀系数与不锈钢（16×10⁻⁶/℃）精准匹配。结合双轴重叠设计的对称性，在温度变化环境中，两个栅极及基底的热胀冷缩变形一致，可通过自身结构实现部分温度补偿，再配合同型号补偿片使用，能抵消温度导致的电阻漂移。相较于通用型应变片，其温度误差可降低30%以上，保障在户外温差变化较大或设备散热区域的测量精度。
4. 应变传递效率高，测量精度优异
箔式敏感栅与基底的一体化设计，加上双轴重叠布局的紧凑结构，使得应变从被测构件到敏感栅的传递路径更短、损耗更小。3mm的短栅长设计可精准捕捉局部应变变化，避免因栅长过长导致的平均应变偏差，尤其适合应力梯度较大的区域测量。同时，120Ω标准电阻与高绝缘性能的搭配，使得应变信号的信噪比更高，经应变仪放大后的数据稳定性更好，可实现±1με的测量精度，满足高精度应力分析需求。
5. 安装操作便捷，降低施工难度
相较于传统双轴应变片的两次粘贴、两次校准，KFGS-3-120-D16只需一次粘贴即可完成双轴应变测量的准备工作，大幅简化了安装流程，降低了因粘贴角度偏差、测量点错位导致的人为误差。圆形基底设计使其在曲面构件（如不锈钢管道、机械轴类零件）上的粘贴适配性更好，可紧密贴合构件表面，保障应变传递的可靠性。此外，其兼容主流应变仪的特性，无需额外配置专用设备，降低了系统搭建成本。
三、典型应用场景与优势体现
KFGS-3-120-D16的技术参数与设计优势使其在多个领域具备不可替代性：在不锈钢换热器检测中，其精准的基材适配性可有效抵消温度变化误差，双轴同步测量可捕捉换热器管板的二维应力分布，避免因局部应力集中导致的腐蚀泄漏；在重型机械零部件检测中，紧凑的结构设计可安装于齿轮、传动轴等小尺寸构件，同步测量径向与轴向应变，为疲劳寿命分析提供精准数据；在桥梁钢结构检测中，可在焊缝等应力集中区域实现双轴应变同步监测，及时发现应力异常，保障结构安全。
四、结语
KFGS-3-120-D16通过120Ω标准电阻、3mm短栅长、φ10mm紧凑基底等精准参数配置，结合创新的双轴重叠式设计，实现了多向应力测量的“高精度、小空间、高效率"需求。其针对不锈钢基材的专属适配设计，进一步拓展了在工业精密检测领域的应用范围。无论是动态载荷下的实时监测，还是静态应力的精准分析，该应变片都能凭借其核心优势为应力检测提供可靠的数据支撑，是工业多向应力检测的理想选择。
更新时间：2025-12-25
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