本實(shí)用新型屬于柔性應(yīng)變片領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，是石墨柵柔性電阻應(yīng)變片。

背景技術(shù)：

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：電阻應(yīng)變片及電阻應(yīng)變式傳感器(申請(qǐng)?zhí)枺?01510312473.X；公告號(hào)：104880206A)，本實(shí)用新型提供了一種電阻應(yīng)變片及電阻應(yīng)變式傳感器，其中，電阻應(yīng)變片包括：柔性基底；電阻應(yīng)變傳感單元，附著于所述柔性基底上。所述電阻應(yīng)變傳感單元兩端設(shè)有引出電極。所述電阻應(yīng)變式傳感器包括：電阻應(yīng)變片和被測(cè)構(gòu)件，電阻應(yīng)變片與所述被測(cè)構(gòu)件在物理量的作用下一起產(chǎn)生形變，通過(guò)測(cè)量形變過(guò)程中所述電阻應(yīng)變片的電阻值變化量來(lái)測(cè)量作用于所述被測(cè)構(gòu)件上的所述物理量的大小。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型可以測(cè)量最大200％的應(yīng)變、及其對(duì)應(yīng)的物理量，而且集成度高、可拓展性好、易于實(shí)現(xiàn)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1的缺點(diǎn)在于：制造的工藝復(fù)雜，且成本高，且用到的導(dǎo)電薄膜需要專(zhuān)門(mén)的制造生產(chǎn)，進(jìn)一步的提高了使用的成本，

傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變片敏感柵為0.02～0.05mm的康銅絲或者鎳鉻絲繞成，雖然精度比較高，但是變形能力很小(通常在1％以下)，對(duì)于發(fā)生大變形的物體，如爆炸引起的巖石振動(dòng)、發(fā)生彎曲或拉伸破壞時(shí)的梁柱鋼筋均無(wú)法測(cè)試。另外，傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變片無(wú)論基底或敏感柵，剛度均較大，對(duì)于剛度小于其剛度的物體，如用于地應(yīng)力測(cè)試的膠套筒，由于變形不協(xié)調(diào)，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試出其應(yīng)變量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是旨在提供了一種變形量大、制造方便、成本低的石墨柵柔性電阻應(yīng)變片。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種石墨柵柔性電阻應(yīng)變片，

包括下基底層，所述下基底層為軟質(zhì)絕緣的片狀體；

位于下基底層上表面的中間石墨涂層，所述中間石墨涂層用于感應(yīng)形變引起的電阻變化；

位于中間石墨涂層兩端的金屬連接組件和引出線，所述金屬連接組件用于連通中間石墨涂層和引出線；

上覆蓋層，所述上覆蓋層將中間石墨涂層、金屬連接組件固定于下基底層。

采用上述技術(shù)方案，下基底層為軟質(zhì)絕緣的片狀體能夠適應(yīng)較大的變形量。

進(jìn)一步限定，所述中間石墨涂層為柵狀。

柵狀彎折的次數(shù)越多，精度越高。

進(jìn)一步限定，所述中間石墨涂層采用8B鉛筆涂覆。

取材方便，有效降低了制造成本。

進(jìn)一步限定，所述金屬連接組件為薄片金屬。

與較大變形的情形相匹配適應(yīng)。

一種石墨柵柔性電阻應(yīng)變片的制造方法，包括如下步驟：

(1)將下基底層水平放置；

(2)用鉛筆在下基底層上涂覆，形成中間石墨涂層；

(3)在中間石墨層兩端放置金屬連接組件；

(4)將引出線焊接在金屬連接組件上；

(5)用滴管在下基底層上表面滴注灌封膠，固化形成上覆蓋層。

制造的工序簡(jiǎn)單，可推廣性好。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)，變形量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型可以通過(guò)附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明；

圖1為本實(shí)用新型一種石墨柵柔性電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖；

主要元件符號(hào)說(shuō)明如下：

下基底層1，中間石墨涂層2，金屬連接組件3，引出線4，上覆蓋層5。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例一，

如圖1所示，一種石墨柵柔性電阻應(yīng)變片，包括下基底層1，下基底層1為軟質(zhì)絕緣的片狀體；

位于下基底層1上表面的中間石墨涂層2，中間石墨涂層2用于感應(yīng)形變引起的電阻變化；

位于中間石墨涂層2兩端的金屬連接組件3和引出線4，金屬連接組件4用于連通中間石墨涂層2和引出線4；

上覆蓋層5，上覆蓋層5將中間石墨涂層2、金屬連接組件3固定于下基底層1。

實(shí)施例二，

如圖1所示，一種石墨柵柔性電阻應(yīng)變片，包括下基底層1，下基底層1為軟質(zhì)絕緣的片狀體；

位于下基底層1上表面的中間石墨涂層2，中間石墨涂層2用于感應(yīng)形變引起的電阻變化；

位于中間石墨涂層2兩端的金屬連接組件3和引出線4，金屬連接組件4用于連通中間石墨涂層2和引出線4；

上覆蓋層5，上覆蓋層5將中間石墨涂層2、金屬連接組件3固定于下基底層1。

優(yōu)選的，中間石墨涂層2為柵狀。

實(shí)施例三，

如圖1所示，一種石墨柵柔性電阻應(yīng)變片，包括下基底層1，下基底層1為軟質(zhì)絕緣的片狀體；

位于下基底層1上表面的中間石墨涂層2，中間石墨涂層2用于感應(yīng)形變引起的電阻變化；

位于中間石墨涂層2兩端的金屬連接組件3和引出線4，金屬連接組件4用于連通中間石墨涂層2和引出線4；

上覆蓋層5，上覆蓋層5將中間石墨涂層2、金屬連接組件3固定于下基底層1。

優(yōu)選的，中間石墨涂層2為柵狀。

優(yōu)選的，中間石墨涂層2采用鉛筆涂覆。

最優(yōu)的，金屬連接組件4為薄片金屬。

以上實(shí)施例的區(qū)別在于：實(shí)施例二相比實(shí)施例一，實(shí)施例二的制造成本得到降低，實(shí)施例三相比于其他實(shí)施例，在較大形變的適用性更好，且中間石墨涂層2和金屬連接組件4的連接更可靠，不易斷開(kāi)。

一種石墨柵柔性電阻應(yīng)變片的制造方法，包括如下步驟：

(1)將下基底層1水平放置；

(2)用鉛筆在下基底層1上涂覆，形成中間石墨涂層2；

(3)在中間石墨層2兩端放置金屬連接組件3；

(4)將引出線4焊接在金屬連接組件3上；

(5)用滴管在下基底層1上表面滴注灌封膠，固化形成上覆蓋層5。

鉛筆可選用石墨含量較高的鉛筆，比如8B、9B鉛筆等。

在使用前先標(biāo)定出石墨柵柔性電阻應(yīng)變片的敏感系數(shù)，即單位應(yīng)變引起的電阻相對(duì)變化。標(biāo)定方法是分別測(cè)出應(yīng)變片在不同應(yīng)變量下的電阻值，作出應(yīng)變量與電阻值的關(guān)系曲線，根據(jù)兩者的關(guān)系曲線確定敏感系數(shù)。

使用時(shí)采用粘膠將本實(shí)用新型貼于被測(cè)物體表面，采用電阻表連接引出導(dǎo)線，測(cè)試出應(yīng)變片的初始電阻值，當(dāng)被測(cè)物體由于受力發(fā)生拉伸變形時(shí)，只要基底層材料剛度小于被測(cè)物體剛度，測(cè)基底層就會(huì)發(fā)生同步等量的變形，柵狀石墨涂層也會(huì)發(fā)生同步等量的變形，電阻表測(cè)試出的電阻會(huì)增加，根據(jù)電阻增加值和敏感系數(shù)即可計(jì)算出被測(cè)物體表面發(fā)生應(yīng)變量。

由于所選材料質(zhì)是容易變形的軟質(zhì)絕緣橡膠，本應(yīng)變片剛度很小，因此能測(cè)出發(fā)生大變形物體的超大應(yīng)變量(>30％)。

采用8B鉛筆涂覆的中間石墨涂層2的厚度為0.1mm、寬度為3mm、總長(zhǎng)度為29mm時(shí)的標(biāo)定擬合情況如表1：

表1

中間石墨涂層2的厚度為0.1mm、寬度為3mm、總長(zhǎng)度為29mm時(shí)的標(biāo)定結(jié)果如表2；

以上對(duì)本實(shí)用新型提供的石墨柵柔性電阻應(yīng)變片進(jìn)行了詳細(xì)介紹。具體實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。