基于磁流变弹性体的应变片制造技术

本发明专利技术公开了一种基于磁流变弹性体的应变片，包括上绝缘膜、下绝缘膜，上绝缘膜的下表面粘贴固定有上电极片，上电极片上焊接固定上引线，下绝缘膜的上表面粘贴固定有下电极片，下电极片与上电极片相向对应，下电极片上焊接固定下引线，上电极片、下电极片之间设置一呈片状的磁流变弹性体，该磁流变弹性体的上、下端面分别与上电极片、下电极片粘贴固定，磁流变弹性体内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体的上、下端面。本应变片精度较高，应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
基于磁流变弹性体的应变片
本专利技术涉及应变片领域，特别是涉及一种基于磁流变弹性体的应变片。
技术介绍
现有的电阻应变片通常为使用敏感栅作为测量应变的元件，敏感栅耐温耐湿性差，而且容易被杂质腐蚀，即使经过封装处理依然不能完全解决防腐蚀的问题，需在低于70°C下使用，应用范围较窄，结构精细，容易损坏，制作工艺复杂，不易维护。敏感栅采用的电阻丝直径由现有的工艺影响均在20 um以上，因此，测量精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于磁流变弹性体的应变片，本应变片精度较高，应用范围广泛。本专利技术的目的是这样实现的: 一种基于磁流变弹性体的应变片，包括上绝缘膜、下绝缘膜，上绝缘膜的下表面粘贴固定有上电极片，上电极片上焊接固定上引线，下绝缘膜的上表面粘贴固定有下电极片，下电极片与上电极片相向对应，下电极片上焊接固定下引线，上电极片、下电极片之间设置一呈片状的磁流变弹性体，该磁流变弹性体的上、下端面分别与上电极片、下电极片粘贴固定，磁流变弹性体内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体的上、下端面。所述上绝缘膜与下绝缘膜均为高分子薄膜，上绝缘膜与下绝缘膜的厚度均为15 ?25um。所述上电极片与下电极片均采用铜或银制成，电极片与下电极片的厚度均为40 ?60um。所述磁流变弹性体的厚度为100?200um。所述磁流变弹性体的上、下端面形状为矩形，该矩形的长为4?6mm。所述磁流变弹性体内部软磁颗粒的粒径为0.5?lum。由于采用了上述方案，上电极片、下电极片之间设置一呈片状的磁流变弹性体，磁流变材料是一类可以由外部磁场控制的新型智能材料，具有响应迅速(ms级)、可逆性好，并可通过调节外磁场的强弱来控制材料的力学性能的连续变化。磁流变弹性体属于磁流变材料家族中一个新的分支，它是将软磁颗粒填充于橡胶类基体中并在磁场作用下固化所得。这种磁流变弹性体受应变作用的影响十分敏感，可转化为其电阻值的变化。磁流变弹性体内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体的上、下端面。当应变片受力发生应变变形时，磁流变弹性体内部的软磁颗粒间距发生变化，致使磁流变弹性体的电阻值随着应变片的应变变形而改变。由于软磁颗粒直径可以远小于敏感栅电阻丝的直径，因此，磁流变弹性体的电阻值变化非常敏感，精度极高。可有效提高应变片的精度，同时结构简单，易于维护。该磁流变弹性体的上、下端面分别与上电极片、下电极片粘贴固定，上电极片上焊接固定上引线，下电极片上焊接固定下引线，两引线连接数据处理模块，进而计算出应变量的大小。上、下绝缘膜用于封装上下电极片，防止漏电，影响测量精度。磁流变弹性体的软磁颗粒固化在磁流变弹性体的基体内，温度和湿度均不会影响测量结构，应用范围广泛。下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步说明。【附图说明】图1为本专利技术的分解示意图； 图2为本专利技术的结构示意图。附图中，I为上绝缘膜，2为上电极片，3为下绝缘膜，4为下电极片，5为磁流变弹性体，6a为上引线，6b为下引线。【具体实施方式】参见图1，为基于磁流变弹性体的应变片的一种实施例，包括上绝缘膜1、下绝缘膜3，本实施例中，所述上绝缘膜I与下绝缘膜3均为高分子薄膜，上绝缘膜I与下绝缘膜3的厚度均为15?25um，本实施例中，上绝缘膜I与下绝缘膜3的厚度均为20um。上绝缘膜I的下表面粘贴固定有上电极片2，上电极片2上焊接固定上引线6a，上引线6a的焊点位于上电极片2与上绝缘膜I之间，密封性好，可以防止与磁流变弹性体发生干涉。下绝缘膜3的上表面粘贴固定有下电极片4，下电极片4与上电极片2相向对应，下电极片4上焊接固定下引线6b，下引线6b位于下电极片4与下绝缘膜3之间，密封性好，可以防止与磁流变弹性体发生干涉。本实施例中，所述上电极片2与下电极片4均采用铜或银制成，电阻值较低，测量精度更高。电极片2与下电极片4的厚度均为40?60um，本实施例中，电极片2与下电极片4的厚度均为50mm。上电极片2、下电极片4之间设置一呈片状的磁流变弹性体5，该磁流变弹性体5的上、下端面分别与上电极片2、下电极片4粘贴固定，形成紧密贴合。磁流变弹性体5内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链均匀分布在磁流变弹性体5的基体内，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体5的上、下端面。所述磁流变弹性体5的厚度为100?200um，本实施例中，磁流变弹性体5的厚度为lOOum。所述磁流变弹性体5的上、下端面形状为矩形，该矩形的长为4?6mm,本实施例中，该矩形的长为5mm,宽为4_。所述磁流变弹性体5内部软磁颗粒的粒径为0.5?lum。上绝缘膜1、下绝缘膜3的边缘粘贴固定，形成对磁流变弹性体以及上、下电极片的封装。将本应变片两引线连接数据处理模块，本实施例中，数据处理模块采用商品化的S1109型电位计式信号调理模块。使用时，将本应变片牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，磁流变弹性体随之变形而使其电阻发生变化，数据处理模块测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。本专利技术不仅仅局限于上述实施例，在不背离本专利技术技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁流变弹性体的应变片，包括上绝缘膜(1)、下绝缘膜(3)，其特征在于：上绝缘膜(1)的下表面粘贴固定有上电极片(2)，上电极片(2)上焊接固定上引线（6a），下绝缘膜(3)的上表面粘贴固定有下电极片(4)，下电极片(4)与上电极片(2)相向对应，下电极片(4)上焊接固定下引线（6b），上电极片(2)、下电极片(4)之间设置一呈片状的磁流变弹性体(5)，该磁流变弹性体(5)的上、下端面分别与上电极片(2)、下电极片(4)粘贴固定，磁流变弹性体(5)内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体(5)的上、下端面。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁流变弹性体的应变片，包括上绝缘膜(I)、下绝缘膜(3)，其特征在于:上绝缘膜(I)的下表面粘贴固定有上电极片(2)，上电极片(2)上焊接固定上引线(6a)，下绝缘膜⑶的上表面粘贴固定有下电极片(4)，下电极片(4)与上电极片(2)相向对应，下电极片(4)上焊接固定下引线(6b)，上电极片(2)、下电极片(4)之间设置一呈片状的磁流变弹性体(5)，该磁流变弹性体(5)的上、下端面分别与上电极片(2)、下电极片(4)粘贴固定，磁流变弹性体(5)内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体(5)的上、下端面。2.根据权利要求1所述基于磁流变弹性体的应变片，其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员：居本祥，张登友，杨百炼，唐锐，
申请(专利权)人：重庆材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85