傳感器的面目-結構分子剖析
傳感器電阻應變片貼片用粘合劑主要采用雙組分高分子環氧系列粘合劑,高分子化學產品的與各個組分的物理及化學指標密切相關,如純度、分子鏈的結構和大小、儲存時間、組分的配比、分子改性、混合方式、混合熟化使用時間、固化時間、固化溫度、助劑及百分比等因素。
傳感器的導線材質:
導線依然是傳感器組成的一部分,稱重傳感器導線的金屬材質,由于家庭電器的電線使用,差異都有切身體會。畢竟導線是橋路供電、信號輸出、長線激勵電壓補償的通路,鍍銀線肯定比銅線傳導效果,銅線肯定比鋁線傳導效果,其作用不言而喻。隨著各種高頻、無線電波等越來越多的干擾,稱重傳感器的良屏蔽也是保護信號穩定的重要方法。另外,環境侵蝕、蟲鼠侵害、防火阻燃等也需要傳感器保護層的材料防腐防蟲防火防爆,甚至需要采用鎧甲保護,稱重傳感器套管防護等方法。
傳感器密封膠的材質:
在焊接技術及設備不充分的稱重傳感器初期階段,均采用硅橡膠密封膠系列。硅橡膠具有長期化學穩定性,因此,防腐、防潮、耐老化、緣等各項異,長期以來一直是所有密封膠的產品。
四,導線密封材料及方式:
傳感器的每個組成部分都會影響傳感器終的技術,一些測力傳感器僅僅采用簡單固定的方式避免傳感器導線的移動而損傷傳感器的電子電路固定,一些傳導距離很短的稱重傳感器甚至僅僅依靠膠封固定。但較大體積、重量較大的稱重傳感器,如果沒有適當導線固定或密封的方式,就是稱重傳感器易產生故障的瓶頸。特別是加裝密封頭固定導線時,緊固件的材質及緊固力度也會給稱重傳感器的終技術帶來影響。觀察者發現,很少有使用緊固件安裝使用密封粘合劑的,這樣可以避免依靠緊固力固定帶來的殘余應力,也不會由于緊固力不足而產生泄露的問題。
傳感器電阻應變片的組成復雜,是復合型制造產品,應變片的基材和應變銅質的組合千變萬化,根據其應變要求,目前,大約有近千種產品。一般,基材采用高分子薄膜材料,應變材質為高純度康銅?;纳系目点~通過光學處理后刻蝕不同感應形變的電阻柵絲。因此,電阻應變片的不僅與基材材質和復合的金屬純度有關,而且與復合工藝、刻蝕技術及工藝、刻蝕化學材料及后處理工藝和材料等等因素相關。
傳感器彈性體材料,一般選用金屬材質,可選用的材質大部分為鋁合金材質、合金鋼材質及不銹鋼材質。合金材質既有剛度形變一致及形變恢復,又有良的耐候防腐。彈性體的主要要求就是能夠傳遞受力信息并保持在相同受力時的形變一致性和*復位性。
彈性元件的金屬材料對測力傳感器的綜合和長期穩定性起關鍵作用。應選擇強度限和彈性限高,彈性模量的時間、溫度穩定性,彈性滯后小,機械加工和熱處理產生的殘余應力小的材料。有資料表明:只要材料淬火后的塑性,它在機械加工和熱處理后的殘余應力就小。還要特別重視彈性模量隨時間的穩定性,要求在測力傳感器使用壽命期間內材料的彈性模具不發生變化。
傳感器彈性元件在機械加工過程中,由于表面變形的不均勻產生較大的殘余應力,切削用量越大,殘余應力就越大,磨削加工產生的殘余應力較大。因此應制訂合理的加工工藝和規定適當的切削用量。彈性元件在熱處理過程中,由于冷卻溫度不均勻和金屬材料相變等原因,在芯部和表層產生方向不同的殘余應力,其芯部為拉應力,表層為壓應力。必須通過回火處理工藝,在其內部產生方向相反的應力,與殘余應力相互抵消,減少殘余應力的影響。
傳感器具有較,要求靈敏系數穩定性,熱輸出小,機械滯后和蠕變小,應變量為1000×10-6時疲勞壽命可達108,電阻值偏差小,批次均一性等。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;電緣;具有與彈性元件相同或相近的熱膨脹系數;蠕變和滯后小;固化時膠層體積收縮小等。粘貼電阻應變計時一定要嚴格控制膠層厚度,因為粘結強度隨膠層厚度的增加而降低。
這是由于薄的膠層需要更大的應力才能變形,不易產生流動和蠕變,界面上的內應力很小,產生氣泡和缺陷的幾率也比較小,應變傳遞,只要防護密封合理就可達到較高的穩定性水平。
傳感器的工作原理和總體結構決定了,在工藝流程中有些工序必須手工操作,人為的因素對測力傳感器的影響較大。因此必須制訂科學合理并可重復的制造工藝流程,并在其中增加電子計算機控制的自動化或半自動化工序,盡量減少人為因素對產量的影響。