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近年來(lái),隨著電子計(jì)算機(jī)和微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高,電子衡器和電子稱(chēng)重系統(tǒng)在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。橋式稱(chēng)重傳感器作為電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的一種,以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、優(yōu)越的性能,廣泛應(yīng)用于大型電子衡器中。橋式稱(chēng)重傳感器是知識(shí)密集型和技巧密集型的高科技產(chǎn)品,在彈性體結(jié)構(gòu)和材料都選定的前提下,制造工藝對(duì)傳感器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性將起到?jīng)Q定性的作用。要想研制生產(chǎn)出高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定性的橋式稱(chēng)重傳感器,就必須建立一套完整的、有效的制造工藝。本文結(jié)合該廠家生產(chǎn)橋式稱(chēng)重傳感器的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)其若干關(guān)鍵制造工藝予以分析介紹。
橋式稱(chēng)重傳感器生產(chǎn)的關(guān)鍵制造工藝
1，應(yīng)變片的選擇
應(yīng)變片是傳感器生產(chǎn)中的關(guān)鍵元件,作為橋式稱(chēng)重傳感器中將力值變化轉(zhuǎn)換成阻值變化的功能元件,它的質(zhì)量將直接決定著傳感器的精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。應(yīng)變片敏感柵,
底材料的質(zhì)量和制作質(zhì)疊都會(huì)對(duì)傳感器造成影響。因此,在生產(chǎn)中應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)
①?lài)?yán)格篩選應(yīng)變一,使用投影儀放大倍檢查應(yīng)變片的幾可形狀和表面質(zhì)量,包括基底、復(fù)蓋層、敏感姍形狀、引線和焊點(diǎn)等
②認(rèn)真測(cè)量應(yīng)變片且值,分組存放
③使用前應(yīng)復(fù)查一良,如經(jīng)過(guò)一個(gè)月的庫(kù)存,應(yīng)變片的阻值咬化較大,則說(shuō)明應(yīng)變片的質(zhì)量有間題,應(yīng)挑勝淘汰。
2，彈性體的機(jī)械加工熱處理
①?lài)?yán)格控制彈性體的機(jī)械加工工藝
機(jī)械加工時(shí),應(yīng)嚴(yán)桿保證應(yīng)變區(qū)即盲孔的尺寸精度和表面光潔度,要防止產(chǎn)生較大的表面殘余應(yīng)力。
在該稱(chēng)重傳感器廠家,傳感器生戶(hù)“所需的機(jī)械加工件全部由該廠家機(jī)械加工車(chē)司自己進(jìn)行加工。為保證產(chǎn)品精度,在生產(chǎn)之程中廣泛使用鉆模、胎具。對(duì)鉆模、胎具的桿度要定期檢查,以防止因其公差增大而造成彈性體加工超差,產(chǎn)生次品或廢品。
②嚴(yán)格控制彈性材的熱處理工藝
熱處理對(duì)提高傳感苦的穩(wěn)定性起著重要的作用,通過(guò)熱處理首先可使材料的奧氏體
盡量少,其次是盡量減少殘余應(yīng)力。熱處理主要是控制彈性元件的硬度。實(shí)踐證明,彈性元件硬度的變化對(duì)傳感器的性能有較大的影響。
該廠家已三批生產(chǎn)了橋式稱(chēng)重傳感器,其統(tǒng)計(jì)結(jié)果示于表。第一批共4只,彈性體的硬度為HRC44~44,傳感器的滯后誤差為0.03~0.04%F.S，第二批共3只,彈性體的硬度為HRC44~44,傳感器的滯后誤差為0.03%F.S左右第三批共22只,彈性體的硬度為HRC39~41,傳感器的滯后誤差為0.01~0.03%F.S。通過(guò)三批產(chǎn)品比較可以看出,彈性體的硬度直接影響傳感器的滯后誤差,而且一旦滯后超差,將是無(wú)法補(bǔ)救的。因此,應(yīng)嚴(yán)格控制彈性體的熱處理工藝,仔細(xì)檢查彈性體的硬度。
稱(chēng)重傳感器廠家的生產(chǎn)情況
稱(chēng)重傳感器廠家的補(bǔ)償技術(shù)
橋式稱(chēng)重傳感器在完成貼片固化、后固化、組橋等工藝后,要進(jìn)行補(bǔ)償工藝。補(bǔ)償工藝主要進(jìn)行零點(diǎn)溫度補(bǔ)償、零點(diǎn)輸出補(bǔ)償、輸出靈敏度溫度補(bǔ)償、輸出靈敏度一致性調(diào)整,輸出阻抗一致性調(diào)整、輸產(chǎn)阻抗一致性調(diào)整等。
補(bǔ)償時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)
①零點(diǎn)溫度補(bǔ)償前應(yīng)進(jìn)行加載檢驗(yàn)橋式稱(chēng)重傳感器由于喬路較復(fù)雜,線路較多,需焊接的點(diǎn)較多,貼片、連線過(guò)程中要來(lái)回移動(dòng)傳感器,這樣就很難保證生產(chǎn)過(guò)程中不出差錯(cuò)。測(cè)量橋路電阻的方法只能是檢查橋路中是否存在斷點(diǎn)或短路點(diǎn)。當(dāng)橋路接反時(shí),這種方法無(wú)法發(fā)現(xiàn)習(xí)題,容易造成誤判。
在我該稱(chēng)重傳感器廠家第一批傳感器主產(chǎn)中,由于對(duì)橋路的組成理解錯(cuò)誤,造成仁感器的橋路全部接錯(cuò),因?yàn)闆](méi)有進(jìn)行加載檢驗(yàn),所以直到最后測(cè)量額定負(fù)荷輸出時(shí),才發(fā)現(xiàn)額定負(fù)荷值只有幾十微伏。通過(guò)反復(fù)檢查才發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題,給生產(chǎn)帶來(lái)了極大的損失‘在第二批傳感器生產(chǎn)書(shū),還發(fā)現(xiàn)有一只傳感器貼片時(shí)將片子方向站反了,造成橋臂接反,加載檢驗(yàn)時(shí)只注意知出值有較大的變化,而沒(méi)有檢查輸出值與所加載荷的比例關(guān)系,造成錯(cuò)誤判斷,最后才發(fā)現(xiàn)該傳感器的輸出靈敏度只有正常情況的一半。因此,筆者認(rèn)為,在連線組橋后,應(yīng)先檢查橋路電阻,而后加上固定載荷,檢驗(yàn)輸出值變化量的大小。例如,固定裁荷為,則輸出變化量應(yīng)大于拜,否川一定有問(wèn)題。
②應(yīng)嚴(yán)格控制零點(diǎn)輸出補(bǔ)償在實(shí)際生產(chǎn)中,進(jìn)行零點(diǎn)補(bǔ)償時(shí),彈性體與底座尚未組裝,因?yàn)榻M裝后傳感器較重,來(lái)回移動(dòng)很不方便。為滿(mǎn)足,一《電阻應(yīng)變稱(chēng)重傳感器》的要求,保證零點(diǎn)輸出值在士之內(nèi),零點(diǎn)補(bǔ)償二藝的技術(shù)要求應(yīng)為零點(diǎn)輸出值在士。拼勺。因?yàn)樵趶椥泽w與底座組裝之后緊固好螺訂會(huì)發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)發(fā)生漂移,其漂移量會(huì)達(dá)到幾十微伏由表可以看出。這里應(yīng)該說(shuō)明,表之中預(yù)加載后零點(diǎn)輸出值實(shí)際是傳感器的最小靜負(fù)荷輸出值。后者系為鋼球、壓頭和球碩的重量,它將使零點(diǎn)輸出值增大幾微伏。漂侈量的產(chǎn)生主要是由于緊固螺釘造成的,因?yàn)闃蚴椒Q(chēng)重傳感器的兩個(gè)緊固端不在一個(gè)平面上。因此,為保證傳感器的零點(diǎn)輸出值不超差,就必須在生產(chǎn)中提高零點(diǎn)補(bǔ)償工藝的技術(shù)要求,減小零點(diǎn)輸出值同時(shí),在進(jìn)行底座機(jī)械加工時(shí),必須進(jìn)行磨削工序,用磨床加工兩個(gè)緊固端面,盡量減少零點(diǎn)漂移。
橋式稱(chēng)重傳感器的補(bǔ)償
③改進(jìn)輸出靈敏度一致性調(diào)整工藝在進(jìn)行輸出靈敏度一致性調(diào)整工藝之前,應(yīng)先緊固好螺釘,而后再加載。在測(cè)量傳感器輸出靈敏度時(shí),應(yīng)檢查其線性誤差,測(cè)量點(diǎn)應(yīng)不少于五點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算,如線性誤差超差,應(yīng)及時(shí)調(diào)整緊固螺釘,直到線性誤差達(dá)到要求,再作靈敏度一致性調(diào)整。如果不進(jìn)行線性檢查,則可能會(huì)在最后出廠標(biāo)定時(shí)才發(fā)現(xiàn)線性誤差超差,而此時(shí)線性誤差已不好調(diào)整了。如這時(shí)再調(diào)整緊固螺釘,那么將會(huì)造成輸出靈敏度變化。
三、結(jié)束語(yǔ)
以上所述是筆者經(jīng)過(guò)幾年來(lái)在橋式稱(chēng)重傳感器的生產(chǎn)中而總結(jié)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)所得出的一點(diǎn)心得體會(huì)。過(guò)于筆者從事這項(xiàng)工作時(shí)間較短,水平有限,針誤或不足之處在所難免,渴望有關(guān)人士予以比評(píng)指正,愿我們共同努力,提高制造工藝,生產(chǎn)出高精度、高穩(wěn)定性的橋式稱(chēng)重傳感器。

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