本文從批量生產(chǎn)制作稱重傳感器的現(xiàn)場(chǎng)工藝出發(fā),總結(jié)了與稱重傳感器實(shí) 際生產(chǎn)密切相關(guān)的蠕變誤差知識(shí)、蠕變誤差的影響因素及在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐中的一些蠕變調(diào)整工藝。
一、概述
稱重傳感器的蠕變性能歷來都是稱重傳感器 各使用單位及國內(nèi)外客戶最關(guān)心的指標(biāo)之一,稱 重傳感器蠕變性能的好壞及長期穩(wěn)定可靠性也會(huì) 直接影響到其使用單位的正常使用和應(yīng)用領(lǐng)域的 推廣,對(duì)于稱重傳感器的生產(chǎn)制造廠家而言,稱 重傳感器的蠕變誤差的控制水平不僅是衡量一個(gè) 產(chǎn)品綜合精度和穩(wěn)定可靠性的重要指標(biāo),也是衡 量一個(gè)企業(yè)的制造工藝水平及產(chǎn)品質(zhì)量高低的重 要體現(xiàn)。
二、稱重傳感器蠕變的理解
稱重傳感器的蠕變,是指?jìng)鞲衅髟诤愣ǖ沫h(huán) 境中(如溫度、濕度等)和其它可變化量保持不 變(如力產(chǎn)生系統(tǒng)穩(wěn)定性、加載和裝夾條件等), 當(dāng)傳感器快速施加恒定載荷和快速卸掉恒定載荷 后的一段時(shí)間內(nèi),其輸出的電信號(hào)隨時(shí)間的延續(xù) 而變化的特性。一般常見的蠕變特性有兩種:一 種為正蠕變,一種為負(fù)蠕變,如圖1和2所示: 傳感器的輸出信號(hào)隨著時(shí)間的延續(xù)而增加,最后 趨于穩(wěn)定的過程為正蠕變特性曲線;輸出信號(hào)隨 著時(shí)間的延續(xù)而減小,最后趨于穩(wěn)定的過程為負(fù) 蠕變特性曲線。
依據(jù)我國稱重傳感器法制計(jì)量器具控制管理 的要求,等效采用OIML R60國際建議(2000),對(duì)稱重傳感器蠕變的檢定均有嚴(yán)格明確的規(guī)定:
1.衡量稱重傳感器的蠕變誤差,實(shí)際要考核 蠕變誤差和蠕變恢復(fù)誤差這兩項(xiàng)指標(biāo),兩者必須 同等考核.
2.稱重傳感器的蠕變誤差可以為正,也可以為 負(fù),即綜合測(cè)評(píng)時(shí),不論是正蠕變,還是負(fù)蠕變, 只以蠕變的變化量來評(píng)價(jià),與變化的正負(fù)基本無關(guān)。
3.在OIML R60國際建議(2000)中,關(guān)于稱重傳 感器的蠕變誤差和蠕變恢復(fù)誤差,明確規(guī)定如下。
3.1蠕變誤差:傳感器在額定載荷下,在 0?30min的時(shí)間段,蠕變的允許誤差不超過
0.7mpe;在20min?30min的時(shí)間段,蠕變的允 許誤差不超過0.15mpe,現(xiàn)以我們常見傳感器的 幾種靈敏度,通過C2級(jí)和C3級(jí)分別以表1說 明(注:表中的蠕變?cè)试S誤差的量值均包含正負(fù) 偏差).
3.2蠕變恢復(fù)誤差:傳感器在0?30min的額定載荷下,最小靜載荷輸出恢復(fù)值允許誤差應(yīng)不超過0.5v。如表2所示。
綜合上面列表可以說明:傳感器的蠕變檢定在采用新國標(biāo)時(shí),不同的輸出靈敏度,不同的精度等 級(jí)要求,允許的蠕變誤差和蠕變恢復(fù)誤差在規(guī)定的 時(shí)間內(nèi)均有所不同。所以,必須認(rèn)識(shí)和區(qū)分好。
三、實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中,影響稱重傳感器蠕變誤差的因素及調(diào)整工藝
1.彈性體材料和加工質(zhì)量是影響傳感器蠕變 誤差的主要原因之一
1.1由于目前傳感器的彈性體的材料主要為 合金鋼、不銹鋼及鋁合金三大類,而金屬類彈性 體都會(huì)存在彈性后效的現(xiàn)象,而彈性后效現(xiàn)象是 指在彈性范圍內(nèi),當(dāng)負(fù)荷加上后,彈性元件發(fā)生 變形,但不是立即達(dá)到與載荷平衡,而是略有后 延,當(dāng)載荷卸去后,其彈性元件發(fā)生變形恢復(fù), 但也不是立即恢復(fù)到零,而是需要經(jīng)過一段時(shí)間, 但最終趨于穩(wěn)定狀態(tài),故彈性后效就表現(xiàn)出傳感 器的輸出信號(hào)隨時(shí)間延續(xù)而增加的現(xiàn)象,即前面 所講的正蠕變特性。
1.2綜合上述,對(duì)彈性體材料要求是:彈性 極限和彈性模量要高,彈性體的材質(zhì)要純凈、均 勻并有穩(wěn)定的金相組織,硬度在HRC39?42之間 為宜。所以,在選擇彈性體原材料的供應(yīng)廠家和 彈性體熱處理、加工制造廠家時(shí),必須有一套切 合實(shí)際的評(píng)估機(jī)制。如傳感器制造廠家特別要注 意彈性體的材料硬度大小和硬度均勻性的質(zhì)量檢 測(cè)。否則,在傳感器其它生產(chǎn)工藝不變的情況下, 若彈性體材料硬度太大,呈現(xiàn)蠕變超差和蠕變恢 復(fù)慢的幾率就越大。又如,傳感器的彈性體在實(shí) 際生產(chǎn)中采用40&的材料時(shí),則更應(yīng)引起足夠重 視,由于40Cr材料的低淬透性和易產(chǎn)生第二類回 火脆性,極易導(dǎo)致因熱處理不當(dāng)造成硬度超差及 分散性大,這對(duì)傳感器蠕變的批量調(diào)整和控制是 諸多不利的,將嚴(yán)重影響到批次合格率和產(chǎn)品質(zhì) 量。所以,只有從彈性體材料和加工質(zhì)量的源頭 抓起,才是解決問題的關(guān)鍵。
1.3在實(shí)際生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)廠家會(huì)出現(xiàn)因 傳感器輸出靈敏度偏小而將彈性體應(yīng)變梁部位進(jìn) 行削薄、扎孔或擴(kuò)孔等應(yīng)急機(jī)械加工處理,雖然 輸出靈敏度得到了適時(shí)的修正,但同時(shí),如果機(jī) 械加工進(jìn)刀量過大,會(huì)使彈性體貼片表面原有的 恒彈性狀態(tài)受到影響,若加工之后又無一定的時(shí) 間及處理工藝來消除或減少殘余應(yīng)力的影響,出 現(xiàn)正蠕變誤差超差的幾率也會(huì)增大,最嚴(yán)重的會(huì) 使蠕變指標(biāo)由處理前的0.02% FS/30min變大到 0.2%FS/30min。我們認(rèn)為,解決此問題的長久措施 是在彈性體批量生產(chǎn)前,為盡量杜絕或減少彈性 體的機(jī)械加工應(yīng)急處理,就應(yīng)該已通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝實(shí)驗(yàn)確定了傳感器輸出靈敏度的范圍是符合要 求的。對(duì)于高精度傳感器而言,若已經(jīng)過削薄、扎 孔或擴(kuò)孔等應(yīng)急機(jī)械處理的,其原有已定型的應(yīng)變 計(jì)匹配工藝可能需要適時(shí)修改,唯有通過試驗(yàn)重新 確定應(yīng)變計(jì)的匹配工藝,方能得到改善。
2.現(xiàn)場(chǎng)工藝中,應(yīng)掌握應(yīng)變計(jì)蠕變標(biāo)號(hào)及選 配工藝對(duì)傳感器蠕變誤差的影響
2.1 一般來說,若選擇應(yīng)變計(jì)的負(fù)蠕變與彈 性體的正蠕變誤差絕對(duì)值相等或相當(dāng)接近時(shí),則 傳感器的綜合蠕變就可以補(bǔ)償?shù)綐O小,而對(duì)于某 一種型號(hào)規(guī)格的傳感器,通過試驗(yàn)都可以找到與 蠕變值相匹配的應(yīng)變計(jì)。通過精調(diào)不同蠕變標(biāo)號(hào) 的應(yīng)變計(jì),傳感器的綜合蠕變誤差可以達(dá)到 OIML R60國際建議(2000)中C3甚至以上標(biāo)準(zhǔn)。由于不同應(yīng)變計(jì)生產(chǎn)廠家的應(yīng)變計(jì)蠕變標(biāo)號(hào)命名規(guī) 則會(huì)有所不同,同一傳感器在采用不同廠家的蠕 變標(biāo)號(hào),實(shí)測(cè)的蠕變值也會(huì)是不盡相同的。用戶 在選擇應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào)時(shí),一般只要依據(jù)應(yīng)變 計(jì)生產(chǎn)廠家推薦的傳感器的量程與蠕變標(biāo)號(hào)的匹 配工藝,同時(shí)根據(jù)傳感器的彈性體材料、結(jié)構(gòu)、 量程以及內(nèi)部的生產(chǎn)工藝等實(shí)際情況,再結(jié)合用 戶自己的試驗(yàn)考核,是可以找到與要求型號(hào)量程 傳感器相匹配的應(yīng)變計(jì)的。我們建議:首次使用 時(shí),可選用1?2種不同蠕變標(biāo)號(hào)的應(yīng)變計(jì)進(jìn)行試 驗(yàn),根據(jù)實(shí)測(cè)蠕變數(shù)據(jù)的大小和方向,確定最佳 的蠕變標(biāo)號(hào),現(xiàn)以東莞華蘭海公司的應(yīng)變計(jì)產(chǎn)品 為例,一般常用應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào)排列示意如圖3 所示。
如圖3所示,N3?T5指的是應(yīng)變計(jì)的蠕變 標(biāo)號(hào),其中N3是可使蠕變最正的蠕變標(biāo)號(hào),T5 是可使蠕變最負(fù)的蠕變標(biāo)號(hào),每兩個(gè)相臨蠕變標(biāo) 號(hào)之間的蠕變調(diào)整值一般相差在0.01?0.015% FS/30min。為便于理解,如圖示,若設(shè)定某一型號(hào) 規(guī)格的傳感器采用蠕變標(biāo)號(hào)為T0的蠕變值為0, 于是,因應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào)選取的不同,每一種 蠕變標(biāo)號(hào)的應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生的相對(duì)蠕變補(bǔ)償量會(huì)正向 變化,或負(fù)向變化(如圖中各對(duì)應(yīng)的陰影區(qū)域簡 要說明);再舉例說明:若同一型號(hào)量程傳感器采 用蠕變標(biāo)號(hào)為N2的應(yīng)變計(jì),試制后蠕變出現(xiàn)負(fù)偏 差(比如-0.050%FS/30min),應(yīng)采取調(diào)整排在N2前面的蠕變標(biāo)號(hào)(如N2、N4、N6依次類推的應(yīng) 變計(jì),是可以調(diào)整到± 0.020%FS/30min的;反之, 若試制后蠕變出現(xiàn)正偏差(比如0.050%FS/30min), 應(yīng)調(diào)整試驗(yàn)排在N2后面的蠕變標(biāo)號(hào)(如T0、T2、 T4依次類推的應(yīng)變計(jì),是可以調(diào)整到± 0.020% FS/30min 的。
2.2現(xiàn)以我們以常見的計(jì)價(jià)秤用雙連孔平行 梁鋁件傳感器為例,若采用東莞華蘭海公司生產(chǎn) 的BF350-3AA(23)單軸系列應(yīng)變計(jì)產(chǎn)品,通過長期 批量生產(chǎn)驗(yàn)證,用表3來簡要說明稱重傳感器的 量程與應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào)的相互匹配關(guān)系.
結(jié)合表3,可以說明同一型號(hào)不同量程的傳感器都有與相匹配的應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào),兩者之間 是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,還可以說明同一型號(hào)的傳感 器,量程越小的應(yīng)選用蠕變補(bǔ)償量相對(duì)越負(fù)的應(yīng) 變計(jì),量程越大的應(yīng)選用蠕變補(bǔ)償量相對(duì)越正的 應(yīng)變計(jì)。同理,當(dāng)同一量程的傳感器做不同的輸 出靈敏度,比如1mV/V和2mV/V兩種輸出靈敏 度,應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào)也需要工藝試驗(yàn)來重新調(diào) 整,實(shí)際同一量程的傳感器,輸出為1mV/V米用 的蠕變標(biāo)號(hào)應(yīng)比 2mV/V 的要正一些。
2.3在實(shí)際工藝定型實(shí)驗(yàn)中,還會(huì)碰到如下 問題:某一型號(hào)規(guī)格的傳感器在進(jìn)行蠕變標(biāo)號(hào)定 型試驗(yàn)時(shí),比如在分別試驗(yàn)相鄰兩種蠕變標(biāo)號(hào)的 應(yīng)變計(jì)時(shí),其中一種蠕變標(biāo)號(hào)的應(yīng)變計(jì)會(huì)出現(xiàn)相 對(duì)正蠕變誤差太大,而另一種蠕變標(biāo)號(hào)的應(yīng)變計(jì) 會(huì)出現(xiàn)相對(duì)負(fù)蠕變誤差太大,找不到一個(gè)最佳蠕 變標(biāo)號(hào)的應(yīng)變計(jì)能夠?qū)⑷渥冋`差調(diào)整到所需要的 范圍。而有效的調(diào)整辦法就是米用兩種蠕變標(biāo)號(hào) 的應(yīng)變計(jì)進(jìn)行綜合蠕變補(bǔ)償,即在同一個(gè)傳感器 上,將其中蠕變值為正蠕變的應(yīng)變計(jì)與蠕變值為 負(fù)蠕變的應(yīng)變計(jì)選配好,按電橋互補(bǔ)原理對(duì)稱粘貼(如圖4所示,最終通過兩種蠕變標(biāo)號(hào)應(yīng)變 計(jì)的相對(duì)正負(fù)蠕變量的抵消,其抵消后的余量再 與彈性體的蠕變進(jìn)行最終匹配。但前提要求是這 兩種蠕變標(biāo)號(hào)的應(yīng)變計(jì)的類別、基底材料、標(biāo)稱 電阻、應(yīng)變計(jì)柵長、敏感柵結(jié)構(gòu)形式、材料線膨脹系數(shù)、有無覆蓋層等應(yīng)是相同的。
圖4中Y1、Y2、Y3、Y4均為電阻應(yīng)變計(jì), 其中Y1、Y2為同一組蠕變中字號(hào)應(yīng)變計(jì),Y3、 Y4為同一蠕變大字號(hào)應(yīng)變計(jì).
結(jié)合上述,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,還會(huì)碰到這 樣的問題:比如本來已經(jīng)對(duì)某一型號(hào)規(guī)格的傳感 器的應(yīng)變計(jì)工藝定型了,但出現(xiàn)因已定型號(hào)應(yīng)變 計(jì)的供貨不及時(shí)等其它原因,導(dǎo)致生產(chǎn)受阻或拖 延時(shí)間太長而無法按質(zhì)按量完成預(yù)訂的生產(chǎn)計(jì)劃。 這時(shí)也可以采取兩種蠕變標(biāo)號(hào)應(yīng)變計(jì)的應(yīng)急辦法。 如圖5所示,如要找到與蠕變標(biāo)號(hào)T0的蠕變值 相近的另外兩種應(yīng)變計(jì),圖中與T0左右相臨的幾 組蠕變標(biāo)號(hào)都可與之匹配,圖中的連線可以表示 為可通過多種匹配方案來等效采用,建議采用蠕 變標(biāo)號(hào)逼近的原則,最優(yōu)先采用與T0左右相臨最 接近的那組,依次類推,并結(jié)合試驗(yàn)實(shí)施調(diào)整, 最終是可以應(yīng)急解決的。
2.4同一結(jié)構(gòu)類型的傳感器,采用不同的彈性體材料,其匹配的應(yīng)變計(jì)蠕變標(biāo)號(hào)也不盡相同。 如一般小地磅常用單剪切懸臂梁鋼件傳感器,采 用40CrNIMoA合金鋼和17- 4不銹鋼,所采用的應(yīng) 變計(jì)蠕變標(biāo)號(hào)實(shí)際是不同的,實(shí)際生產(chǎn)過程中, 17-4不銹鋼所采用的應(yīng)變計(jì)蠕變標(biāo)號(hào)都應(yīng)比 40CrNiMoA合金鋼的正1?2個(gè)標(biāo)號(hào)等級(jí)。
2.5對(duì)于同一規(guī)格型號(hào)的傳感器,當(dāng)應(yīng)變計(jì) 的敏感柵材料不同時(shí),其匹配的應(yīng)變計(jì)蠕變標(biāo)號(hào) 也不盡相同,一般要求350Q輸出阻抗的傳感器, 常采用康銅合金敏感柵的應(yīng)變計(jì);要求1KQ甚至 更大輸出阻抗的傳感器,采用伊文或卡碼合金敏 感柵的應(yīng)變計(jì)。若以單剪切懸臂梁鋼件傳感器為 例,實(shí)際生產(chǎn)過程中,采用進(jìn)口伊文合金敏感柵 的應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào)都應(yīng)比采用進(jìn)口康銅合金敏 感柵的應(yīng)變計(jì)的正2?3個(gè)標(biāo)號(hào)等級(jí)甚至以上;而 若以我們常見的計(jì)價(jià)秤用雙連孔平行梁鋁件傳感 器為例,采用進(jìn)口伊文合金敏感柵的應(yīng)變計(jì)的蠕 變標(biāo)號(hào)都應(yīng)比采用進(jìn)口康銅合金敏感柵的應(yīng)變計(jì) 的負(fù)1?2個(gè)標(biāo)號(hào)等級(jí)。
2.6在實(shí)際生產(chǎn)過程中,還會(huì)碰到批量負(fù)蠕 變超差的問題。
2.6.1眾所周知,傳感器負(fù)蠕變的主要原因 在于應(yīng)變計(jì)本身的質(zhì)量、貼片膠質(zhì)量及應(yīng)變計(jì)粘 貼質(zhì)量,而應(yīng)變計(jì)本身的蠕變與基底、基底膠的 彈性膜量和厚度及構(gòu)件的變形大小等有關(guān),若基 底厚度大,彈性膜量小,構(gòu)件變形大,則應(yīng)變計(jì) 的蠕變會(huì)變大。所以,改善上述問題仍是解決負(fù) 蠕變超差的首要前提之一。
2.6.2在OIML R60國際建議(2000)中,明確 規(guī)定:稱重傳感器的蠕變誤差和蠕變恢復(fù)誤差, 必須在20°C、40°C、-10°C和20°C四個(gè)溫度段依 次通過合格測(cè)試評(píng)價(jià)才行。試驗(yàn)證明:在高低溫 蠕變測(cè)試評(píng)價(jià)中,關(guān)鍵是在確保傳感器的常溫蠕 變是真正合格的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)做好傳感器的密封 性能。我們認(rèn)為,這主要在常溫和濕熱兩種條件 下,通過檢查傳感器的絕緣電阻的好壞及長久穩(wěn) 定性來實(shí)證。尤其在制作鋁制傳感器過程中,若 不注意防護(hù)和密封,即使常溫合格的傳感器,也 難以保證在其它溫度段能合格。另外,應(yīng)變計(jì)的 基底質(zhì)量不過關(guān)和焊點(diǎn)焊接工藝不當(dāng)造成的應(yīng)變 計(jì)絕緣擊穿,也極易導(dǎo)致測(cè)試蠕變時(shí)輸出漂移。 若將密封不良的傳感器,在40°C、90%RH環(huán)境中 保持12小時(shí)后進(jìn)行蠕變測(cè)試的,會(huì)出現(xiàn)傳感器的 輸出隨著時(shí)間的延續(xù)往負(fù)方向漂移,且很難短時(shí) 間內(nèi)穩(wěn)定,最終造成負(fù)蠕變超差。這一般是由于 硅膠的固化機(jī)理及應(yīng)變片及貼片膠區(qū)域等物質(zhì)的 熱脹冷縮,在傳感器加載后,因膠的變形而吸潮 膨脹或松弛,使彈性體應(yīng)變的能力開始降低了。 這時(shí)若檢查濕熱下的絕緣電阻可能已只有幾百兆, 甚至更低,而重新?lián)Q線組橋負(fù)蠕變?nèi)詿o改善。所 以必須引起重視。
2.7對(duì)于雙連孔平行梁傳感器,尤其是鋁制 傳感器,其兩個(gè)應(yīng)變孔之間的中心距離的長短與 蠕變性能有密切的關(guān)系。一般來說,以同一量程 為例,應(yīng)變孔之間的距離越短,則傳感器的蠕變 誤差相對(duì)越正,所采用的應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào)相對(duì) 要越負(fù),才可將蠕變誤差調(diào)整到最佳;反之,應(yīng) 變孔之間的中心距離越長,傳感器的蠕變誤差相 對(duì)越負(fù),所采用的應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào)相對(duì)要越正, 才可將蠕變誤差調(diào)整到最佳。
2.8鋼件傳感器的焊接密封對(duì)蠕變也有一定 的影響。以懸臂梁鋼件傳感器為例,在貼片工藝 等不變的情況下,采用凹形膜片焊接的蠕變相比 普通的硅膠密封就要正一些,尤其是量程越低, 影響越明顯。所以在批量生產(chǎn)前也需進(jìn)行必要的 試制工作,通過試驗(yàn)分析出焊接前后對(duì)蠕變的相 關(guān)影響量,若影響量明顯,且呈規(guī)律性,則應(yīng)考 慮事先將所貼應(yīng)變計(jì)的蠕變標(biāo)號(hào)稍調(diào)負(fù)一個(gè)量級(jí), 用以抵消焊接后正蠕變的影響。不同的膜片厚度 和深度也有不同的影響量,故蠕變性能的評(píng)定不 宜在焊接前,而應(yīng)在焊接之后進(jìn)行試驗(yàn)確認(rèn),有 時(shí)需要多次驗(yàn)證,這對(duì)大批量控制焊接密封類傳 感器的蠕變性能也是較重要的。
3.關(guān)于測(cè)試設(shè)備、測(cè)量方法對(duì)傳感器的蠕變 測(cè)量誤差的影響。
3.1依據(jù)OIML R60國際建議(2000)的要求, 測(cè)試傳感器蠕變的設(shè)備也應(yīng)著重考慮。 對(duì)于高精 度傳感器而言,必須要求測(cè)力機(jī)能實(shí)現(xiàn)較快速度 的加/卸載,以滿足OIML R60國際建議(2000)中 蠕變測(cè)試對(duì)加載條件、加載/卸載時(shí)間及讀數(shù)的規(guī) 定,而一般的大量程測(cè)力機(jī),如果未對(duì)加/卸載速 度進(jìn)行穩(wěn)定加速方面的改造,會(huì)使本來蠕變超差 的傳感器,由于測(cè)力機(jī)的加/卸載時(shí)間的延長后, 指標(biāo)明顯要變好許多,特別是使蠕變恢復(fù)誤差的 “變好”的假象更突出,這種測(cè)試和評(píng)定蠕變的做 法是不合理的,另外,按照中國北京計(jì)量院測(cè)力 室專家給我們的指導(dǎo)意見:只有盡量縮小測(cè)力機(jī) 的加/卸載所發(fā)生的時(shí)間,并使穩(wěn)定讀數(shù)所需的時(shí) 間占整個(gè)規(guī)定時(shí)間的1/2或以上,這樣在做蠕變?cè)?/span> 驗(yàn)時(shí),才可使傳感器在讀數(shù)前產(chǎn)生充分的變形,從而降低蠕變指標(biāo)容易超差的可能。
3.2在生產(chǎn)過程中,我們認(rèn)為:對(duì)于測(cè)試傳 感器的蠕變,應(yīng)注意兩點(diǎn):即當(dāng)日初測(cè)蠕變,次 日復(fù)測(cè)蠕變。現(xiàn)以懸臂梁鋼件500Kg量程,輸出 3mV/V的傳感器為例,說明其實(shí)際意義。在傳感 器經(jīng)過焊接膜片及超載預(yù)壓工序后,我們依次進(jìn) 行當(dāng)日初測(cè)蠕變和次日復(fù)測(cè)蠕變,其數(shù)據(jù)如表4所 示.
從表4可以看出,次日復(fù)測(cè)的蠕變和蠕變恢 復(fù)數(shù)據(jù)和當(dāng)日初測(cè)的數(shù)據(jù)有明顯的不同。我們認(rèn) 為,當(dāng)日初測(cè)蠕變的目的是為了更真實(shí)準(zhǔn)確的復(fù) 測(cè)蠕變指標(biāo),真正意義上的測(cè)試和評(píng)定只能以復(fù) 測(cè)蠕變的數(shù)據(jù)作為參考依據(jù),所以在批量生產(chǎn)前, 應(yīng)事先就將其作為測(cè)評(píng)和調(diào)整工藝的考慮因素之 一,對(duì)于不同的傳感器,應(yīng)同樣分析比較這些數(shù) 據(jù)的規(guī)律性及變化方向,才有可能更好的確定傳 感器蠕變的真實(shí)指標(biāo),否則容易形成誤判,特別 是對(duì)于高精度傳感器來說,在測(cè)試時(shí)應(yīng)予以重視。 需要說明的一點(diǎn)是,這里所說的復(fù)測(cè)不單是指一 次,有時(shí)應(yīng)該是多次去復(fù)測(cè),才能達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量 的目的。
4.重提一下對(duì)影響稱重傳感器蠕變誤差的一 些實(shí)際因素
(1)傳感器的貼片工藝及工藝執(zhí)行力。如: 貼片室的溫濕度控制及清潔程度;貼片膠的流動(dòng) 性、密封性、存放條件、保質(zhì)期、使用頻率;彈 性體特別是貼片位置的干燥干凈程度、光潔度; 刷膠的厚度;晾膠時(shí)間;擠膠的力度與均勻性; 覆蓋膜的厚度、形狀及大小等。
(2)傳感器的加壓固化工藝及工藝執(zhí)行力。 如硅橡膠皮的質(zhì)量;硅橡膠皮的厚度、裁剪尺寸、 干燥干凈程度;合理的加壓夾具;加壓壓力的大 小;固化烘箱內(nèi)夾具之間的相互間隔及數(shù)量;烘 箱的升溫速度;固化溫度和時(shí)間等。
(3)傳感器的組橋工藝及工藝執(zhí)行力。 重點(diǎn) 是焊點(diǎn)的質(zhì)量和整個(gè)工序的清洗質(zhì)量;其次是連 線端子或接線板的設(shè)計(jì)及安裝位置;漆包線的松 緊等.
(4)傳感器的密封工藝及工藝執(zhí)行力。如密 封膠的成份、軟硬度、涂覆厚度、粘接力、使用 溫度;涂膠工序的溫濕度控制及清潔程度等。
(5)測(cè)試環(huán)境和條件(包括恒定的溫度、振 動(dòng)因素、合理的測(cè)試工裝、穩(wěn)定和高精度的顯示 儀表、接線夾子的可靠性)等
(6)傳感器應(yīng)變梁結(jié)構(gòu)及尺寸的影響。
(7)應(yīng)變計(jì)的阻值、敏感柵的尺寸、覆蓋層 的影響及應(yīng)變計(jì)的時(shí)效老化處理工藝的影響等。
(8彈性體的時(shí)效熱處理工藝的影響。
四、結(jié)束語
本文只是根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)和對(duì)傳感器的 認(rèn)識(shí)進(jìn)行一些總結(jié),僅為和行內(nèi)同志一起學(xué)習(xí)和 探討,我們?cè)S多應(yīng)變計(jì)和傳感器業(yè)界前輩和專家 對(duì)此都有深入的研究和講解,各同行廠家對(duì)此都 有自己不同的認(rèn)識(shí)和做法,故不再盡述。影響稱 重傳感器的蠕變誤差的實(shí)際因素是很多的,在制 作傳感器過程中,只有更多的重視傳感器現(xiàn)場(chǎng)制 造工藝的重要性,從生產(chǎn)作業(yè)流程中,多檢查試 驗(yàn)、多分析總結(jié),并借助必要的工藝調(diào)整手段和 方法,才能更有效的控制稱重傳感器的蠕變指標(biāo)。
由于水平有限,所述內(nèi)容難免缺點(diǎn)和錯(cuò)漏, 敬請(qǐng)業(yè)界前輩和專家給予指正。