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張力傳感器的設計須確保不會產生性能波動

時間:2022-01-19 點擊次數:

測力傳感器的性能不穩定,會導致輸出信號出錯,給用戶帶來不便。因此,確保設備性能穩定至關重要,但影響其不穩定性的因素很多。為了便于調查,讓我們來看看幾個常見的影響因素。

金屬材料的彈性元件。

彈性體金屬材料對測力傳感器的綜合性能和長期穩定性具有重要意義。選用高強度、高彈性、低彈性模量、溫度穩定度好、彈性遲滯小的加工、熱處理后殘余應力小的材料。數據顯示,只要材料淬火后具有良好的塑性,加工和熱處理后的殘余應力就很小。還應特別注意彈性模量的穩定性,要求材料的彈性模具在張力傳感器的使用壽命內不會發生變化。

制造工藝。

應變力-張力傳感器的工作原理和總體結構決定了在生產過程中有些工藝需要人工操作,而人為因素又嚴重影響著測力傳感器的質量。因此,必須制定科學、合理、重復的制造過程,增加電子計算機控制的自動化或半自動化過程,盡量減少人為因素對產品質量的影響。

張力傳感器的結構。

張力傳感器的彈性元件、外殼、膜膜、上壓頭和下壓墊的設計必須確保結構在承載后不會產生性能波動,或性能波動非常小。因此,在設計張力傳感器時,應變區應盡可能單一,應力均勻,貼片部分應為平面,結構保證一定的偏心載荷和側向載荷能力,安裝力遠離應變區,測量時應避免載荷支撐點的位移。雖然張力傳感器是一種裝配制造產品,但應盡可能設計成整體結構,以確保最佳的技術性能和長期穩定性。

機械加工和熱處理工藝。

加工過程中,由于彈性元件表面變形不均勻,會產生很大的殘余應力。切割量越大,殘余應力越大,磨削產生的殘余應力最大。因此,應制定合理的加工工藝,并規定適當的切割量。由于冷卻溫度不均及金屬材料的改變,在熱處理過程中,彈性元件在芯面和表面產生了不同方向的殘余應力,其核心是拉應力,表面是壓應力。為了消除殘余應力并減小殘余應力,必須采用內部方向相反的應力來消除殘余應力。

補償和調整電路。

應變張力傳感器屬于裝配制造,產品形成后的補丁橋。張力傳感器的一些性能指標因內部不可避免的缺陷及外界環境條件的影響,不能達到設計要求,必須對各種電路進行補償和調整,以提高張力傳感器自身的穩定性和外部環境的穩定性。完善的電路補償技術對提高張力傳感器的穩定性至關重要。

保護和密封。

在張力傳感器制造過程中,保護與密封是張力傳感器在受外界環境和感應環境的影響、穩定可靠地工作的根本保證。如果保護密封不良,彈性元件上的電阻應變計和應變粘合劑層會吸收空氣中的水,導致粘合強度和剛度下降,導致零漂移和輸出不規則變化,直到張力傳感器失效。

所以,有效的保護密封是測力傳感器長時間穩定工作的基本保證,否則會浪費各種工藝成果。

提高測力傳感器穩定性最重要的方法是采取各種技術措施和工藝手段,模擬使用條件,進行有效的人工試驗,盡可能釋放殘余應力,盡量減少其性能波動。

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