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影響測(cè)力傳感器穩(wěn)定性的因素
時(shí)間: 2022-06-16 15:43:48 瀏覽次數(shù)：
測(cè)力傳感器廠家分析了影響測(cè)力傳感器穩(wěn)定性的因素，主要包括:
1. 測(cè)壓元件結(jié)構(gòu)
測(cè)壓元件的彈性單元、殼體、膜片、上頭部和下墊塊的設(shè)計(jì)須保證結(jié)構(gòu)在荷載加載后無(wú)性能波動(dòng)或性能波動(dòng)小，使測(cè)壓元件的設(shè)計(jì)盡量接近應(yīng)變區(qū)，應(yīng)力均勻;平鋪較好;確保結(jié)構(gòu)具有一定的抗偏心荷載和抗橫向荷載能力;安裝力應(yīng)遠(yuǎn)離應(yīng)變區(qū)，測(cè)量時(shí)應(yīng)避免支座點(diǎn)的位移。雖然測(cè)壓元件是一個(gè)組裝產(chǎn)品，但它被設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，以確保好的技術(shù)性能和穩(wěn)定性。
2. 彈性元件的金屬材料
彈性元件的金屬材料對(duì)力傳感器的整體性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性起著重要的作用。應(yīng)選擇強(qiáng)度極限和彈性極限較高、彈性模量時(shí)間和溫度穩(wěn)定性好、彈性滯后小、加工和熱處理引起的殘余應(yīng)力小的材料。結(jié)果表明，只要淬火材料塑性良好，加工和熱處理后的殘余應(yīng)力很小。還應(yīng)注意彈性模量隨時(shí)間的穩(wěn)定性。要求在測(cè)力元件的使用壽命內(nèi)，材料的彈性模不發(fā)生變化。
3.機(jī)加工及熱處理工藝
在加工過程中，由于表面變形不均勻，會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。切削量越大，殘余應(yīng)力越大，磨削過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力大。因此，應(yīng)制定合理的加工工藝，規(guī)定適當(dāng)?shù)那邢髁?。在熱處理過程中，由于金屬材料冷卻溫度的不均勻和相變，彈性元件在芯層和表面層存在不同的殘余應(yīng)力。巖心為拉應(yīng)力，表層為壓應(yīng)力。回火過程須在內(nèi)部產(chǎn)生相反的應(yīng)力，抵消殘余應(yīng)力，減少殘余應(yīng)力的影響。
4. 電阻應(yīng)變儀和應(yīng)變粘合劑
電阻應(yīng)變片應(yīng)具有良好的性能，要求敏感系數(shù)穩(wěn)定，熱輸出小，機(jī)械滯后和蠕變小。當(dāng)應(yīng)變?yōu)?000 × 10-6時(shí)，疲勞壽命可達(dá)108，電阻值偏差小，批量質(zhì)量均勻。應(yīng)變膠應(yīng)具有較高的粘接強(qiáng)度和較高的剪切強(qiáng)度;彈性模量大且穩(wěn)定;良好的電氣絕緣;與彈性單元相同或相似的熱膨脹系數(shù);蠕變和滯后小;體積收縮小等。粘接電阻應(yīng)變儀須嚴(yán)格控制粘接層的厚度，因?yàn)檎辰訌?qiáng)度隨著粘接層厚度的增加而降低。負(fù)載細(xì)胞
這是因?yàn)楸∠鹉z層需要大的應(yīng)力變形，不易產(chǎn)生流動(dòng)和蠕變，界面上的內(nèi)應(yīng)力小，氣泡和缺陷的可能性相對(duì)較小，且應(yīng)變傳遞性能好，只要保護(hù)和密封合理。可以實(shí)現(xiàn)高水平的穩(wěn)定性。
5. 生產(chǎn)過程
應(yīng)變式測(cè)力傳感器的工作原理和整體結(jié)構(gòu)決定了在生產(chǎn)過程中某些工序須人工操作，人為因素對(duì)對(duì)稱式砝碼傳感器的質(zhì)量影響很大。因此，有要發(fā)展科學(xué)的、可再生的制造工藝，增加電子或計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)或半自動(dòng)工藝，大限度地減少人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
6. 電路補(bǔ)償和調(diào)整
應(yīng)變式力傳感器的組裝與制造。組裝好補(bǔ)丁后，產(chǎn)品就形成了。由于不可避免的內(nèi)部缺陷和外部環(huán)境條件，力測(cè)傳感器的一些性能指標(biāo)不能滿足設(shè)計(jì)要求。進(jìn)行各種電路補(bǔ)償和調(diào)整，以提高測(cè)壓元件本身的穩(wěn)定性和外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性。完善、精細(xì)的電路補(bǔ)償過程是提高測(cè)壓元件穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。
7. 保護(hù)和密封
保護(hù)和密封是傳感器制造過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這是測(cè)力傳感器能夠承受客觀環(huán)境和環(huán)境的保證
1. 測(cè)壓元件結(jié)構(gòu)
測(cè)壓元件的彈性單元、殼體、膜片、上頭部和下墊塊的設(shè)計(jì)須保證結(jié)構(gòu)在荷載加載后無(wú)性能波動(dòng)或性能波動(dòng)小，使測(cè)壓元件的設(shè)計(jì)盡量接近應(yīng)變區(qū)，應(yīng)力均勻;平鋪較好;確保結(jié)構(gòu)具有一定的抗偏心荷載和抗橫向荷載能力;安裝力應(yīng)遠(yuǎn)離應(yīng)變區(qū)，測(cè)量時(shí)應(yīng)避免支座點(diǎn)的位移。雖然測(cè)壓元件是一個(gè)組裝產(chǎn)品，但它被設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，以確保好的技術(shù)性能和穩(wěn)定性。
2. 彈性元件的金屬材料
彈性元件的金屬材料對(duì)力傳感器的整體性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性起著重要的作用。應(yīng)選擇強(qiáng)度極限和彈性極限較高、彈性模量時(shí)間和溫度穩(wěn)定性好、彈性滯后小、加工和熱處理引起的殘余應(yīng)力小的材料。結(jié)果表明，只要淬火材料塑性良好，加工和熱處理后的殘余應(yīng)力很小。還應(yīng)注意彈性模量隨時(shí)間的穩(wěn)定性。要求在測(cè)力元件的使用壽命內(nèi)，材料的彈性模不發(fā)生變化。
3.機(jī)加工及熱處理工藝
在加工過程中，由于表面變形不均勻，會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。切削量越大，殘余應(yīng)力越大，磨削過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力大。因此，應(yīng)制定合理的加工工藝，規(guī)定適當(dāng)?shù)那邢髁?。在熱處理過程中，由于金屬材料冷卻溫度的不均勻和相變，彈性元件在芯層和表面層存在不同的殘余應(yīng)力。巖心為拉應(yīng)力，表層為壓應(yīng)力。回火過程須在內(nèi)部產(chǎn)生相反的應(yīng)力，抵消殘余應(yīng)力，減少殘余應(yīng)力的影響。
4. 電阻應(yīng)變儀和應(yīng)變粘合劑
電阻應(yīng)變片應(yīng)具有良好的性能，要求敏感系數(shù)穩(wěn)定，熱輸出小，機(jī)械滯后和蠕變小。當(dāng)應(yīng)變?yōu)?000 × 10-6時(shí)，疲勞壽命可達(dá)108，電阻值偏差小，批量質(zhì)量均勻。應(yīng)變膠應(yīng)具有較高的粘接強(qiáng)度和較高的剪切強(qiáng)度;彈性模量大且穩(wěn)定;良好的電氣絕緣;與彈性單元相同或相似的熱膨脹系數(shù);蠕變和滯后小;體積收縮小等。粘接電阻應(yīng)變儀須嚴(yán)格控制粘接層的厚度，因?yàn)檎辰訌?qiáng)度隨著粘接層厚度的增加而降低。負(fù)載細(xì)胞
這是因?yàn)楸∠鹉z層需要大的應(yīng)力變形，不易產(chǎn)生流動(dòng)和蠕變，界面上的內(nèi)應(yīng)力小，氣泡和缺陷的可能性相對(duì)較小，且應(yīng)變傳遞性能好，只要保護(hù)和密封合理。可以實(shí)現(xiàn)高水平的穩(wěn)定性。
5. 生產(chǎn)過程
應(yīng)變式測(cè)力傳感器的工作原理和整體結(jié)構(gòu)決定了在生產(chǎn)過程中某些工序須人工操作，人為因素對(duì)對(duì)稱式砝碼傳感器的質(zhì)量影響很大。因此，有要發(fā)展科學(xué)的、可再生的制造工藝，增加電子或計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)或半自動(dòng)工藝，大限度地減少人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
6. 電路補(bǔ)償和調(diào)整
應(yīng)變式力傳感器的組裝與制造。組裝好補(bǔ)丁后，產(chǎn)品就形成了。由于不可避免的內(nèi)部缺陷和外部環(huán)境條件，力測(cè)傳感器的一些性能指標(biāo)不能滿足設(shè)計(jì)要求。進(jìn)行各種電路補(bǔ)償和調(diào)整，以提高測(cè)壓元件本身的穩(wěn)定性和外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性。完善、精細(xì)的電路補(bǔ)償過程是提高測(cè)壓元件穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。
7. 保護(hù)和密封
保護(hù)和密封是傳感器制造過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這是測(cè)力傳感器能夠承受客觀環(huán)境和環(huán)境的保證
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