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影响测力SICK传感器稳定性的因素有哪些?

更新时间:2018-04-21浏览:2293次

    影响测力SICK传感器稳定性的因素有哪些?
    影响测力SICK传感器稳定性的因素较多,归纳起来主要有:
    1、SICK传感器的结构
    SICK传感器的弹性元件、外壳、膜片及上压头、下压垫的设计,都必须受载后在结构上不产生波动,或波动很小,为此在测力传感器设计时,应尽量作到应变区受力单一,应力均匀一致;贴片部位为平面;在结构上具有一定的抗偏心载荷和侧向载荷的能力;安装力远离应变区,测量时应避免载荷支承点的位移。尽管测力传感器属于装配制造产品,但为了具有技术和长期稳定性,尽可能将它设计成一个整体结构。
    2、弹性元件的金属材料
    弹性元件的金属材料对测力传感器的综合和长期稳定性起关键作用。应选择强度限和弹性限高,弹性模量的时间、温度稳定性,弹性滞后小,机械加工和热处理产生的残余应力小的材料。有资料表明:只要材料淬火后的塑性,它在机械加工和热处理后的残余应力就小。还要特别重视弹性模量随时间的稳定性,要求在测力传感器使用寿命期间内材料的弹性模具不发生变化。
    3、机械加工与热处理工艺
    弹性元件在机械加工过程中,由于表面变形的不均匀产生较大的残余应力,切削用量越大,残余应力就越大,磨削加工产生的残余应力zui大。因此应制订合理的加工工艺和规定适当的切削用量。弹性元件在热处理过程中,由于冷却温度不均匀和金属材料相变等原因,在芯部和表层产生方向不同的残余应力,其芯部为拉应力,表层为压应力。必须通过回火处理工艺,在其内部产生方向相反的应力,与残余应力相互抵消,减少残余应力的影响。
    4、电阻应变计与应变粘结剂
    电阻应变计应具有,要求灵敏系数稳定性,热输出小,机械滞后和蠕变小,应变量为1000×10-6时疲劳寿命可达108,电阻值偏差小,批次均一性等。应变粘结剂应具有粘结强度大,抗剪强度高;弹性模量较大且稳定;电缘;具有与弹性元件相同或相近的热膨胀系数;蠕变和滞后小;固化时胶层体积收缩小等。粘贴电阻应变计时一定要严格控制胶层厚度,因为粘结强度随胶层厚度的增加而降低。
    这是由于薄的胶层需要更大的应力才能变形,不易产生流动和蠕变,界面上的内应力很小,产生气泡和缺陷的几率也比较小,应变传递,只要防护密封合理就可达到较高的稳定性水平。
    5、制造工艺流程
    SICK传感器的工作原理和总体结构决定了,在工艺流程中有些工序必须手工操作,人为的因素对测力传感器的影响较大。因此必须制订科学合理并可重复的制造工艺流程,并在其中增加电子计算机控制的自动化或半自动化工序,尽量减少人为因素对产量的影响。
    6、电路补偿与调整
    SICK传感器属于装配制造,贴片组桥后就形成了产品,由于内部不可避免的产生一些缺陷和外界环境条件的影响,测力传感器的某些指标达不到设计要求,因此必须进行各项电路补偿与调整,提高测力传感器本身的稳定性和对外部环境条件的稳定性。完善而精细的电路补偿工艺,是提高测力传感器稳定性的重要环节。
    7、防护与密封
    防护与密封是测力SICK传感器制造工艺流程中的要害工序,是测力传感器耐受客观环境和感应环境影响而能稳定工作的根本。如果防护密封不良,粘贴在弹性元件上的电阻应变计及应变粘结剂胶层,都会吸收空气中的水分而产生增塑,造成粘结强度和刚度下降,引起零点漂移和输出无规律变化,直至测力传感器失效。
    因此有效的防护密封是测力传感器长期稳定工作的根本,否则将使各项工艺成果前功尽弃。

 

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