在高溫或低溫環境中，應變測量面臨哪些問題？高低溫環境下，如何正確進行應變測量？TML日本東京測器應變片高低溫環境下的應變測量要點。
應變測量技術作為一種測試方法在各個領域應用廣泛，但在特殊環境下進行測量時面臨一定問題。
在發生加熱或冷卻的情況下，例如在發動機、渦輪機、核反應堆、化工廠等場景中，結構材料中的機械應力和熱應力同時被測量。
高低溫環境下應變測量的問題
高溫或低溫環境下的應變測量不同於常溫，此時正常情況下微不足道的熱輸出問題都不能被忽略。因此，高低溫環境下應變測量準確性的關鍵因素是用於消除或補償熱輸出的技術。
如下討論了在波動溫度下應變測量的重要因素。
熱輸出（溫度引起的表觀應變）
波動溫度下應變測量的成功與否取決於如何確定應變的熱輸出並進行校正。
應變片隨附的數據表（STRAIN GAUGE TEST DATA）中，列出了粘貼式應變片組的平均特性，這些參數基於相同類型（相同批次）的應變片樣本進行的測試。
當使用數據表中的數據估算實際安裝在試樣上的特定應變片的特性時，就會出現特性分佈的問題。在列出的應變片特性中，靈敏係數（或稱應變係數）和靈敏係數的溫度係數具有一個分佈，但是在波動溫度下進行應變測量時熱輸出的分佈會導致出現重大誤差。
應變片的熱輸出取決於試樣的線膨脹係數，因此，在以下情況下，必須進行初步的熱輸出測試，並獲得準確的熱輸出數據，以用於校正測量值。
情況一：當實際試樣材料不同於應變片隨附數據表中列出的試樣時。
情況二：溫度發生快速變化時。
在低溫和高溫環境下，熱輸出對動態波動應力測量的影響也很小，通常無需考慮。
靈敏係數的溫度係數（靈敏係數隨溫度變化）
單個應變片的靈敏係數隨溫度的變化分佈很小，可以使用隨附數據表上的信息來校正測量值。
加熱週期引起的特性波動（重複性）
第一個加熱週期顯示出與第二個以及隨後的加熱週期明顯不同的熱輸出，並且隨著反覆加熱，熱輸出逐漸穩定在恆定水平。但是，根據應變片敏感元件所使用的材料，長時間暴露在高溫下會導致表面氧化，從而往往會使指示值正向移動。
高溫環境下的應變片溫度極限
高溫應變片的工作溫度極限與測試條件和精度有關，並由允許的漂移量決定，TML使用該漂移量顯示高溫環境下的動態和靜態溫度極限。
該極限通常取決於應變片中敏感元件的耐熱特性，但對於粘貼式應變片，同時受應變片的基底材料和膠黏劑所限制。
溫度測量
對熱輸出等的修正需要相應的溫度數據。
高低溫環境下應變測量的難易度區分
很難簡單地評定在低溫和高溫環境下應變測量的難易程度，但是，通常，以下描述的順序相對較為合適。
在穩定的低溫或高溫條件下進行短時間波動應力的測量
此時，熱輸出不影響測量，僅需要考慮靈敏係數的溫度係數，因此可以進行非常精確的應變測量。
在給定的溫度變化階段內溫度穩定時進行波動應力和熱應力的測量
因為在溫度分佈穩定時測量溫度，所以可以得到精確的溫度數據。但是，必須注意溫度梯度造成的應變片與溫度測量點之間的溫差。
溫度變化過程中過度熱應力的測量
根據試樣的熱容量和形狀，溫度分佈可能會出現基於時間的差異，從而導致應變片和溫度測量傳感器（熱電偶或電阻溫度計）的響應有所不同，對於當前使用應變片的技術而言，這類測量是非常棘手的。
高低溫環境下的應變測量步驟
伴隨溫度變化的試樣的應變測量步驟簡述如下：
高低溫環境下的實際應變測量
材料準備
安裝注意事項
接線
在高於200℃的溫度下，不能使用普通的粘貼型連接端子。使用高溫焊料直接連接應變片引線和延長導線。
在這種情況下，最好的方法是將薄的不鏽鋼片焊接到試樣上來固定導線。
在低溫環境下也可以使用相同的安裝方法，接線端子可以作為中繼使用。
塗層
在常溫下具有柔韌性的材料在非常低的溫度下會變得堅硬且易碎，此時應注意塗層的厚度。
K-1是一種在低溫下具有出色的硬度和剝離強度的塗層。但是，如果所施加的塗層厚於所需的厚度，則往往會約束安裝應變片的試樣的截面，從而無法進行準確的測量。注意，當試樣為薄板時，這種約束作用特別明顯。
固化
為了消除由於重複的溫度循環而導致的特性波動，應變片和膠水需進行安定化處理。
將室溫固化型的膠水置於比測試溫度稍高的溫度下，可使應變片和膠水穩定，從而提高熱輸出的可重複性。
對於機械結構等，安排應變片之後，請在測量前重複試運行，然後再執行將溫度和其他負載施加到應變片的運轉操作。
測量值的修正和誤差原因
導線對測量值的影響，熱輸出，溫度導致的靈敏係數變化，試樣的厚度和彈性模量，應變片特性值的分佈。
希望以上的要點介紹能幫您理清高低溫應變測量中的一些困惑，做好充足準備，以獲得更準確的測量結果。另附TML應變片系列工作溫度劃分表供參考。
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