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称重传感器制造工艺对稳定性的影响

发布时间:2018-02-05来源:称重传感器作者:深圳市现代豪方仪器仪表科技有限公司点击:2930次

称重传感器制造工艺对稳定性的影响

称重传感器生产的全过程中,稳定而有效的制造工艺,完善而精细的补偿措施是两个非常重要的环节。提高称重传感器稳定性的重要途径就是采取各种技术和工艺措施,使其性能变化减至最小。可以说这两个环节决定了产品的稳定性,或者说称重传感器的稳定性反映了该传感器生产单位制造工艺和补偿技术的水平。这就是从事称重传感器研究和生产的人们常说的“传感器是工艺品,必须精雕细刻”,传感器是技巧密集型产品,人为的因素对精度和稳定性影响极大”。我们来讨论一下制造工艺对称重传感器稳定性的影响以及提高稳定性的一些方法。

 

一.机械加工工艺

     弹性元件的机械加工和热处理工艺对称重传感器精度的稳定性影响较大。由于弹性元件的材料、结构、尺寸不同,各单位的设备和生产条件不同,无统一的加工工艺。但有一点是共同的,即在进行机械加工时,应严格保证应变区的尺寸精度和表面光洁度,要防止产生较大的表面残余应力。包括以后进行的各种制造工艺在内,研究在工艺实施过程中如何尽量步产生残余应力是第一位的,研究在工艺实施后如何消除残余应力是第二位的。因为弹性元件残余应力的释放过程,就是称重传感器的初始不稳定时期。如果在生产过程中残余应力产生得较少,通过各种稳定处理工艺就消除得较快,可以大大的缩短初始不稳定期,而使称重传感器尽快进入稳定期。

 

 

. 稳定处理工艺

 

     稳定处理也称老炼处理, 其目的是消除弹性元件因锻造,机械加工、热处理产生的残余应力,消除贴片固化时,由于施加压力和固化水分子逸出等原因,使胶层发生收缩而产生的残余应力。这些残余应力的释放如同端部效应一样,直接影响传感器的稳定性。一般贴片前和贴片后都对弹性元件进行稳定处理,稳定处理的方法很多,主要有高温处理,低温深冷,脉动疲劳,超载静压以及温度老化,电老化,磁老化等。这些稳定处理方法对消除弹性元件的残余应力和贴片表面胶层内的残余应力都有明显效果。同时又相当于在较短时间内模拟了漫长时间内弹性元件、应变片、应变粘接剂等自然工作过程,即使弹性元件的应力分布均匀,又扩大了粘接剂的温度极限,增加了弹性模量,使称重传感器尽快进入稳定期。对于一种称重传感器产品来说并不是全部实施上述各种稳定处理方法,而是根据称重传感器的材料、结构、用途、制造工艺等选择某几种配套使用。

 

 

. 锻造及热处理工艺

 

     弹性元件毛坯锻造及楹加工后的热处理工艺,直接影响称重传感器的稳定性。锻造的目的除节省原材料,减少切削加工量外, 主要是使材料的组织更致密,使金属流线保持连续、规整,无交叉,无重叠,为弹性元件打下良好的基础。在材料的化学成分、冶炼条件、锻造工艺都决定了的条件下,热处理对提高称重传感器的稳定性起重要作用。首先通过热处理要使材料的残余奥氏体尽量少, 即要使材料的残余奥氏体在回火过程中尽可能的分解。因为残余奥氏体转变为马氏体,是由面心立方结构转变为体心立方结构,这样多余的炭原子会使晶格歪扭,导致体积涨大,造成尺寸变化,而出现不稳定。热处理主要是控制弹性元件的硬度,实践证明,弹性元件硬度的变化对传感器性能有较大的影晌。同种材料,不同结构不同用途的传感器,其硬度要求也不同。其次是尽量减少残余应为。即在精加工后,进行真空回火处理或二次真空回火处理。真空回火的温度应比回火温度稍低,以不引起组织和其它性能的变化。实验证明,一次或二次真空回火处理,能很大程度的消除弹性元件表面的残余应力。

 

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