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一起來看看測力傳感器的兩種常用處理工藝!

 更新時間:2021-10-12 點擊量:1327
   測力傳感器由一個或多個能在受力后產生形變的彈性體,和能感應這個形變量的電阻應變片組成的電橋電路(如惠斯登電橋),以及能把電阻應變片固定粘貼在彈性體上并能傳導應變量的粘合劑和保護電子電路的密封膠等三大部分組成測力傳感器。
  在受到外力作用后,粘貼在彈性體的應變片隨之產生形變引起電阻變化,電阻變化使組成的惠斯登電橋失去平衡輸出一個與外力成線性正比變化的電量電信號。
  處理工藝:
  1、熱處理法
  多應用于鋁合金測力傳感器,在毛坯加工成彈性元件后進行,主要有反淬火法、冷熱循環法和恒溫時效法。
  (1)反淬火法
  國內也稱深冷急熱法。將鋁合金彈性元件置于-196℃的液氮中,保溫12小時后,迅速用新生的高速蒸汽噴射或放入沸水之中。因深冷與急熱產生的應力方向相反而相互抵消,達到釋放殘余應力的目的。試驗表明,采用液氮---高速蒸汽法可降低殘余應力84%,采用液氮---沸水法可降低殘余應力50%。
  (2)冷熱循環法
  冷熱循環穩定性處理工藝為-196℃×4小時/190℃×4小時,循環3次,可使殘余應力下降90%左右,并且組織結構穩定,微量塑性變形抗力高,尺寸穩定性好。釋放殘余應力的效果如此明顯,一是因為加熱時原子熱運動能量增加,點陣畸變減小或消失,內應力下降,上限溫度越高,原子熱運動越大塑性越好,越有利于殘余應力釋放。二是因為冷熱溫度梯度產生的熱應力與殘余應力相互作用,使其重新分布而獲得殘余應力下降的效果。
  (3)恒溫時效法
  恒溫時效即可消除機械加工產生的殘余應力,又能消除熱處理引入的殘余應力。LY12硬鋁合金在200℃高溫下恒溫時效時,殘余應力釋放與時效時間關系表明,保溫24小時,可使殘余應力下降50%左右。
  2、機械法
  機械法穩定性處理,多在測力傳感器電路補償與調整和防護密封后,基本形成產品時進行。主要工藝有脈動疲勞法、超載靜壓法和振動時效法。
  (1)脈動疲勞法
  將測力傳感器安裝在低頻疲勞試驗機上,施加上限為額定載荷或120%額定載荷,以每秒3~5次的頻率進行5000~10000次的循環??捎行У尼尫艔椥栽?、電阻應變計、應變粘結劑膠層的殘余應力,提高零點和靈敏度穩定性的效果極為明顯。
  (2)超載靜壓法
  理論上適用于各種量程,但在實際生產中以鋁合金小量程測力傳感器應用較多。
  其工藝是:在專用的標準砝碼加載裝置中或簡易的機械螺旋加載設備上,對測力傳感器施加125%額定載荷,保持4~8小時,或施加110%額定載荷,保持24小時,兩種工藝都可以達到釋放殘余應力,提高零點和靈敏度穩定性的目的。由于超載靜壓工藝所用設備簡單,成本低,效果好,為鋁合金測力傳感器制造企業廣泛采用。
  (3)振動時效(VibratorySterssReliering)法
  將測力傳感器安裝在額定正弦推力滿足振動時效要求的振動臺上,根據稱重傳感器的額定量程估算頻率,來決定施加的振動載荷、工作頻率和振動時間。共振時效比振動時效釋放殘余應力的效果更好,但必須測量出測力傳感器的固有頻率。振動時效和共振時效工藝的特點是:能耗低,周期短,效果好,不損壞彈性元件表面,而且操作簡單。振動時效的機理,目前尚無定論。國外專家提出的理論和觀點有:塑性變形理論、疲勞理論、晶格錯位滑移理論、能量觀點及材料力學觀點等。只是作出了不同程度的解釋,但都沒有充分的、有說服力的試驗證明。
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