影響測(cè)力傳感器穩(wěn)定性的要素,影響測(cè)力傳感器穩(wěn)定性的要素較多,歸結(jié)起來主要有:
1.測(cè)力傳感器的構(gòu)造
測(cè)力傳感器的彈性元件、外殼、膜片及上壓頭、下壓墊的設(shè)計(jì),都必需保證受載后在構(gòu)造上不產(chǎn)生性能動(dòng)搖,或性能動(dòng)搖很小,為此在測(cè)力傳感器設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量作到應(yīng)變區(qū)受力單一,應(yīng)力平均分歧;貼片部位最好為平面;在構(gòu)造上保證具有一定的抗偏心載荷和側(cè)向載荷的才能;裝置力遠(yuǎn)離應(yīng)變區(qū),丈量時(shí)應(yīng)防止載荷支承點(diǎn)的位移。雖然測(cè)力傳感器屬于裝配制造產(chǎn)品,但為了保證具有最佳技術(shù)性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性,盡可能將它設(shè)計(jì)成一個(gè)整體構(gòu)造。
2.彈性元件的金屬資料
彈性元件的金屬資料對(duì)測(cè)力傳感器的綜合性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性起關(guān)鍵作用。應(yīng)選擇強(qiáng)度極限和彈性極限高,彈性模量的時(shí)間、溫度穩(wěn)定性好,彈性滯后小,機(jī)械加工和熱處置產(chǎn)生的剩余應(yīng)力小的資料。有材料標(biāo)明:只需資料淬火后的塑性好,它在機(jī)械加工和熱處置后的剩余應(yīng)力就小。還要特別注重彈性模量隨時(shí)間的穩(wěn)定性,請(qǐng)求在測(cè)力傳感器運(yùn)用壽命期間內(nèi)資料的彈性模具不發(fā)作變化。
3.機(jī)械加工與熱處置工藝
彈性元件在機(jī)械加工過程中,由于外表變形的不平均產(chǎn)生較大的剩余應(yīng)力,切削用量越大,剩余應(yīng)力就越大,磨削加工產(chǎn)生的剩余應(yīng)力最大。
應(yīng)制定合理的加工工藝和規(guī)則恰當(dāng)?shù)那邢饔昧?。彈性元件在熱處置過程中,由于冷卻溫度不平均和金屬資料相變等緣由,在芯部和表層產(chǎn)生方向不同的剩余應(yīng)力,其芯部為拉應(yīng)力,表層為壓應(yīng)力。必需經(jīng)過回火處置工藝,在其內(nèi)部產(chǎn)生方向相反的應(yīng)力,與剩余應(yīng)力互相抵消,減少剩余應(yīng)力的影響。
4.電阻應(yīng)變計(jì)與應(yīng)變粘結(jié)劑
電阻應(yīng)變計(jì)應(yīng)具有最佳性能,請(qǐng)求靈活系數(shù)穩(wěn)定性好,熱輸出小,機(jī)械滯后和蠕變小,應(yīng)變量為1000×10—6時(shí)疲倦壽命可達(dá)108,電阻值偏向小,批次質(zhì)量均一性好等。應(yīng)變粘結(jié)劑應(yīng)具有粘結(jié)強(qiáng)度大,抗剪強(qiáng)度高;彈性模量較大且穩(wěn)定;電絕緣性能好;具有與彈性元件相同或相近的熱收縮系數(shù);蠕變和滯后小;固化時(shí)膠層體積收減少等。粘貼電阻應(yīng)變計(jì)時(shí)一定要嚴(yán)厲控制膠層厚度,由于粘結(jié)強(qiáng)度隨膠層厚度的增加而降低。這是由于薄的膠層需求更大的應(yīng)力才干變形,不易產(chǎn)生活動(dòng)和蠕變,界面上的內(nèi)應(yīng)力很小,產(chǎn)生氣泡和缺陷的幾率也比擬小,應(yīng)變傳送性能好,只需防護(hù)密封合理就可到達(dá)較高的穩(wěn)定性程度。
5.制造工藝流程
應(yīng)變式測(cè)力傳感器的工作原理和總體構(gòu)造決議了,在消費(fèi)工藝流程中有些工序必需手工操作,人為的要素對(duì)測(cè)力傳感器的質(zhì)量影響較大。因而必需制定科學(xué)合理并可反復(fù)的制造工藝流程,并在其中增加電子計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化或半自動(dòng)化工序,盡量減少人為要素對(duì)產(chǎn)質(zhì)量量的影響。
6.電路補(bǔ)償與調(diào)整
應(yīng)變式測(cè)力傳感器屬于裝配制造,貼片組橋后就構(gòu)成了產(chǎn)品,由于內(nèi)部不可防止的產(chǎn)生一些缺陷和外界環(huán)境條件的影響,測(cè)力傳感器的某些性能指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)請(qǐng)求,因而必需停止各項(xiàng)電路補(bǔ)償與調(diào)整,進(jìn)步測(cè)力傳感器自身的穩(wěn)定性和對(duì)外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性。完善而精密的電路補(bǔ)償工藝,是進(jìn)步測(cè)力傳感器穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。
7.防護(hù)與密封
防護(hù)與密封是測(cè)力傳感器制造工藝流程中的關(guān)鍵工序,是測(cè)力傳感器耐受客觀環(huán)境和感應(yīng)環(huán)境影響而能穩(wěn)定牢靠工作的基本保證。假如防護(hù)密封不良,粘貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變計(jì)及應(yīng)變粘結(jié)劑膠層,都會(huì)吸收空氣中的水分而產(chǎn)生增塑,形成粘結(jié)強(qiáng)度和剛度降落,惹起零點(diǎn)漂移和輸出無規(guī)律變化,直至測(cè)力傳感器失效。因而有效的防護(hù)密封是測(cè)力傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的基本保證,否則將使各項(xiàng)工藝成果大功告成。
8.穩(wěn)定性處置(人工老煉實(shí)驗(yàn))
進(jìn)步測(cè)力傳感器的穩(wěn)定性除處置好上述各種要素的影響外,最重要的途徑就是采取各種技術(shù)措施和工藝手腕,模仿運(yùn)用條件停止有效的人工干練實(shí)驗(yàn),盡量多的釋放剩余應(yīng)力使其性能動(dòng)搖減至最小。
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