影響測力傳感器穩(wěn)定性的要素,影響測力傳感器穩(wěn)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(chǎn)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(qū)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(qū),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(chǎn)品,但為了保證具有最佳技術性能和長期穩(wěn)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(wěn)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(wěn)定性好,彈性滯后小,機械加工和熱處置產(chǎn)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(wěn)定性,請求在測力傳感器運用壽命期間內(nèi)資料的彈性模具不發(fā)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(chǎn)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(chǎn)生的剩余應力最大。
應制定合理的加工工藝和規(guī)則恰當?shù)那邢饔昧俊椥栽跓崽幹眠^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力,其芯部為拉應力,表層為壓應力。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(shù)穩(wěn)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(zhì)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(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??;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(chǎn)生活動和蠕變,界面上的內(nèi)應力很小,產(chǎn)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(wěn)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(zhì)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(chǎn)質(zhì)量量的影響。
6.電路補償與調(diào)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(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(diào)整,進步測力傳感器自身的穩(wěn)定性和對外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性。完善而精密的電路補償工藝,是進步測力傳感器穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。
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(huán)境和感應環(huán)境影響而能穩(wěn)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(chǎn)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(guī)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(wěn)定工作的基本保證,否則將使各項工藝成果大功告成。
8.穩(wěn)定性處置(人工老煉實驗)
進步測力傳感器的穩(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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