影響測力傳感器穩定性的要素,影響測力傳感器穩定性的要素較多,歸結起來主要有:
1.測力傳感器的構造
測力傳感器的彈性元件、外殼、膜片及上壓頭、下壓墊的設計,都必需保證受載后在構造上不產生性能動搖,或性能動搖很小,為此在測力傳感器設計時,應盡量作到應變區受力單一,應力平均分歧;貼片部位最好為平面;在構造上保證具有一定的抗偏心載荷和側向載荷的才能;裝置力遠離應變區,丈量時應防止載荷支承點的位移。雖然測力傳感器屬于裝配制造產品,但為了保證具有最佳技術性能和長期穩定性,盡可能將它設計成一個整體構造。
2.彈性元件的金屬資料
彈性元件的金屬資料對測力傳感器的綜合性能和長期穩定性起關鍵作用。應選擇強度極限和彈性極限高,彈性模量的時間、溫度穩定性好,彈性滯后小,機械加工和熱處置產生的剩余應力小的資料。有材料標明:只需資料淬火后的塑性好,它在機械加工和熱處置后的剩余應力就小。還要特別注重彈性模量隨時間的穩定性,請求在測力傳感器運用壽命期間內資料的彈性模具不發作變化。
3.機械加工與熱處置工藝
彈性元件在機械加工過程中,由于外表變形的不平均產生較大的剩余應力,切削用量越大,剩余應力就越大,磨削加工產生的剩余應力最大。
應制定合理的加工工藝和規則恰當的切削用量。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,在芯部和表層產生方向不同的剩余應力,其芯部為拉應力,表層為壓應力。必需經過回火處置工藝,在其內部產生方向相反的應力,與剩余應力互相抵消,減少剩余應力的影響。
4.電阻應變計與應變粘結劑
電阻應變計應具有最佳性能,請求靈活系數穩定性好,熱輸出小,機械滯后和蠕變小,應變量為1000×10—6時疲倦壽命可達108,電阻值偏向小,批次質量均一性好等。應變粘結劑應具有粘結強度大,抗剪強度高;彈性模量較大且穩定;電絕緣性能好;具有與彈性元件相同或相近的熱收縮系數;蠕變和滯后小;固化時膠層體積收減少等。粘貼電阻應變計時一定要嚴厲控制膠層厚度,由于粘結強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力才干變形,不易產生活動和蠕變,界面上的內應力很小,產生氣泡和缺陷的幾率也比擬小,應變傳送性能好,只需防護密封合理就可到達較高的穩定性程度。
5.制造工藝流程
應變式測力傳感器的工作原理和總體構造決議了,在消費工藝流程中有些工序必需手工操作,人為的要素對測力傳感器的質量影響較大。因而必需制定科學合理并可反復的制造工藝流程,并在其中增加電子計算機控制的自動化或半自動化工序,盡量減少人為要素對產質量量的影響。
6.電路補償與調整
應變式測力傳感器屬于裝配制造,貼片組橋后就構成了產品,由于內部不可防止的產生一些缺陷和外界環境條件的影響,測力傳感器的某些性能指標達不到設計請求,因而必需停止各項電路補償與調整,進步測力傳感器自身的穩定性和對外部環境條件的穩定性。完善而精密的電路補償工藝,是進步測力傳感器穩定性的重要環節。
7.防護與密封
防護與密封是測力傳感器制造工藝流程中的關鍵工序,是測力傳感器耐受客觀環境和感應環境影響而能穩定牢靠工作的基本保證。假如防護密封不良,粘貼在彈性元件上的電阻應變計及應變粘結劑膠層,都會吸收空氣中的水分而產生增塑,形成粘結強度和剛度降落,惹起零點漂移和輸出無規律變化,直至測力傳感器失效。因而有效的防護密封是測力傳感器長期穩定工作的基本保證,否則將使各項工藝成果大功告成。
8.穩定性處置(人工老煉實驗)
進步測力傳感器的穩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措施和工藝手腕,模仿運用條件停止有效的人工干練實驗,盡量多的釋放剩余應力使其性能動搖減至最小。
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