日本共和電業(KYOWA)通用箔式應變片作為工業測量領域的核心感應部件,其選型質量直接決定應變測量數據的精準度、設備運行的穩定性及應用成本的合理性。工業場景的多樣性(如高溫、高濕、振動、腐蝕等復雜環境)與測量需求的差異化(如應變類型、精度等級、量程范圍等),要求選購過程必須遵循 “需求拆解 — 參數匹配 — 場景適配 — 成本優化" 的核心邏輯。本手冊從工業實際應用出發,系統梳理選型關鍵維度,幫助用戶避開選型誤區,實現產品與工業需求的精準匹配。
KFG 系列:單向應變通用型,適用于大多數工業場景的單向應變測量,如機械結構應力監測、自動化生產線力值間接測量、普通科研實驗等。該系列優勢在于性價比高、適配性強,敏感柵材料以銅鎳合金(康銅)為主,電阻規格涵蓋 120Ω、350Ω 等常規類型,溫度補償范圍廣,是工業領域應用泛的基礎系列。
KFGS 系列:剪切應變專用型,針對構件剪切應變測量設計,如軸承載荷檢測、機械關節扭矩監測、復合材料剪切應力測試等場景。敏感柵采用特殊排布方式,可精準捕捉剪切方向的微小應變,搭配聚酰亞胺基底,具備良好的柔韌性與耐環境性,適合貼合曲面、異形構件。
KFGE 系列:高溫環境專用型,適配工業高溫工況,如發動機缸體應力監測、高溫設備部件應變檢測等。敏感柵采用耐高溫合金材料,基底選用陶瓷或耐高溫樹脂,工作溫度范圍可達 -55℃~300℃,部分型號支持更高溫域,同時具備優異的溫度穩定性,可抵御高溫環境下的性能衰減。
KFGK 系列:高應變量程型,針對大應變測量場景設計,如彈性體變形監測、材料拉伸壓縮實驗、沖擊載荷下的應變采集等。額定應變范圍可達 ±5000×10^-6~±10000×10^-6,敏感柵材料經過特殊處理,具備良好的彈性恢復能力,避免過載導致的變形。
KFGA 系列:高精度科研型,適用于對測量精度要求的科研實驗、精密設備檢測場景。該系列采用超細敏感柵設計,分辨率可達 1×10^-6,非線性誤差≤±0.1%,搭配專用溫度補償技術,可限度降低環境干擾帶來的測量誤差。
KYOWA 通用箔式應變片型號包含關鍵技術參數,以經典型號 KFGS-2-120-C15 為例,各部分含義如下:
前綴(KFGS):系列代號,代表剪切應變專用型;
敏感柵長度(2):單位為 mm,常見規格有 0.5mm、1mm、2mm、3mm、5mm 等,長度越小越適合局部應變測量,長度越大適配大面積均勻應變場景;
標準電阻值(120):單位為 Ω,核心規格為 120Ω(通用型)、350Ω(低功耗型),部分特殊型號為 60Ω、1000Ω,需與后續信號處理設備(放大器、采集器)的輸入電阻匹配;
溫度補償規格(C15):對應適配的被測構件熱膨脹系數(15×10^–6/℃),常見規格有 C5、C11、C15、C23、C27 等,需根據被測構件材質(鋼材、鋁材、復合材料等)選擇匹配規格,否則會引發溫漂誤差。
單向應變測量:選擇 KFG 系列(通用型)或 KFGA 系列(高精度型),如機械臂受力桿的軸向應變監測、橋梁結構單向應力檢測;
剪切應變測量:優先選擇 KFGS 系列,如齒輪箱軸的剪切應力監測、聯軸器扭矩測量;
多向應變測量:可組合使用多個單向應變片(如 KFG 系列),或選擇 KYOWA 多向應變片系列(如 KFG-3A 三向應變片),適用于復雜構件的三維應力分析;
大應變測量:選擇 KFGK 系列,如橡膠制品變形監測、金屬材料拉伸實驗。
微小構件 / 局部應變:選擇敏感柵長度≤2mm 的型號,如微型傳感器應變檢測、精密齒輪齒根應變測量;
大型構件 / 均勻應變:選擇敏感柵長度≥3mm 的型號,如大型機床床身應變監測、建筑結構梁的應力檢測;
曲面 / 異形構件:選擇敏感柵長度較小(1~2mm)且基底為柔性材料(聚酰亞胺)的型號,如管道外壁應變監測、曲面殼體應力檢測。
常規工業場景:優先選擇 120Ω 型號,適配大多數通用型信號放大器(如 KYOWA DPM-9104)、數據采集器,通用性強、采購成本低;
低功耗 / 遠距離傳輸場景:選擇 350Ω 型號,較低的電流消耗可減少長線傳輸中的信號衰減,適合工業現場遠距離布線(如車間流水線多測點監測);
特殊設備適配:若配套設備(如專用數據采集卡)有指定輸入電阻要求,需嚴格匹配對應電阻值的應變片,避免阻抗不匹配導致信號失真。
被測構件為鋼材(熱膨脹系數≈11×10^–6/℃):選擇 C11 規格;
被測構件為鋁材(熱膨脹系數≈23×10^–6/℃):選擇 C23 規格;
被測構件為復合材料(熱膨脹系數≈15×10^–6/℃):選擇 C15 規格;
高溫工況(>150℃):選擇 KFGE 系列高溫型,其溫度補償范圍更寬,且材料耐溫性能優異,同時需搭配高溫專用膠粘劑(如 KYOWA EP-400 系列)。
工業自動化生產監測:選擇常規精度型號(非線性誤差≤±0.5%),如 KFG 系列、KFGS 系列,可滿足生產過程中的趨勢性監測需求;
設備故障診斷 / 質量檢測:選擇高精度型號(非線性誤差≤±0.2%),如 KFGA 系列、KFGS 高精度款,確保及時捕捉微小應變異常;
科研實驗 / 精密測量:選擇超高精度型號(非線性誤差≤±0.1%),如 KFGA 系列款,搭配 KYOWA 專用校準設備,保障實驗數據的準確性。
高溫環境(>60℃):選擇 KFGE 系列高溫型,敏感柵材質為耐高溫合金,基底為陶瓷或耐高溫樹脂;
高濕 / 潮濕環境(相對濕度>85%):選擇防水型應變片(如 KFG 系列防水款)或搭配防水涂層,基底優先選擇聚酰亞胺材質,其耐濕性優于紙基;
腐蝕環境(如化工車間、海洋環境):選擇耐腐蝕涂層應變片,敏感柵采用不銹鋼合金材質,避免化學介質侵蝕;
振動環境(如機床、發動機周邊):選擇引線加固型型號,減少振動導致的引線脫落、接觸不良,同時確保安裝牢固,避免應變片與構件脫離。
需求分析:單向應變測量、常溫環境(0~40℃)、工業級精度、120Ω 通用電阻、適配鋼材構件;
選型推薦:KFG-3-120-C11(敏感柵長度 3mm,適配機械臂桿件均勻應變,C11 補償規格匹配鋼材,120Ω 適配通用放大器)。
需求分析:單向應變測量、高溫環境(150~250℃)、高精度、350Ω 低功耗、適配鋁材構件;
選型推薦:KFGE-5-350-C23(KFGE 系列高溫型,耐溫 300℃,5mm 敏感柵適配缸體大面積應變,350Ω 低功耗,C23 補償規格匹配鋁材)。
需求分析:剪切應變測量、常溫環境、超高精度、120Ω 電阻、適配復合材料(熱膨脹系數 15×10^–6/℃);
選型推薦:KFGS-2-120-C15(KFGS 系列剪切專用,2mm 敏感柵捕捉局部剪切應變,C15 補償規格匹配復合材料,搭配 KFGA 系列高精度放大器)。
需求分析:單向應變測量、高濕 / 腐蝕環境、工業級精度、120Ω 電阻、適配鋼材構件;
選型推薦:KFG-5-120-C11 防水腐蝕款(5mm 敏感柵適配船舶結構大面積應變,C11 補償規格匹配鋼材,防水腐蝕涂層抵御海洋環境侵蝕)。
需求拆解:明確測量類型(單向 / 剪切 / 多向)、應變量程、精度要求、被測構件材質及尺寸;
環境評估:確定使用環境的溫度、濕度、腐蝕情況、振動強度等關鍵參數;
參數匹配:根據需求與環境,篩選系列、敏感柵長度、電阻值、溫度補償規格等核心參數;
配套確認:確認與放大器、采集器、膠粘劑等配套產品的兼容性;
樣品測試:復雜工況或大批量采購前,索取樣品進行實際工況測試,驗證產品性能是否符合要求;
批量采購:測試通過后,選擇正規供應商進行批量采購,確保產品質量與供貨穩定性。
優先選擇 KYOWA 代理商:確保產品為原廠,避免采購到偽劣產品,同時可獲得技術支持與售后服務;
關注供應商的行業經驗:選擇專注于工業測量領域、服務過同類客戶的供應商,其能提供更專業的選型建議與應用指導;
確認售后服務能力:要求供應商提供產品質保(通常原廠質保 1 年)、校準服務、技術咨詢等支持,確保使用過程中遇到問題可及時解決;
評估供貨穩定性:工業生產場景對供貨周期要求較高,選擇庫存充足、供貨周期短(通常 1~4 周)的供應商,避免因缺貨影響生產進度。
日本 KYOWA 通用箔式應變片的選購核心在于 “精準匹配",需以工業需求為導向,從測量類型、參數規格、環境適應性、配套兼容性等多維度綜合考量,同時避開常見選型誤區,實現性能、成本與穩定性的平衡。本手冊提供的選型邏輯與實操指南,可直接應用于工業自動化、機械制造、科研實驗等各類場景。若遇到復雜工況或特殊需求,建議及時聯系 KYOWA 技術支持或供應商,獲取定制化選型方案。通過科學選型,讓 KYOWA 通用箔式應變片充分發揮其高精度、高穩定性優勢,為工業測量提供可靠的技術支撐。