近年來,隨著電子計算機和微處理機技術的發展,工業自動化水平的不斷提高,電子衡器和電子稱重係統在我國工業生產過程中的應用越來越廣泛。橋式稱重傳感器作為電阻應變式稱重傳感器的一種,以其獨特的結構、優越的性能,廣泛應用於大型電子衡器中。橋式稱重傳感器是知識密集型和技巧密集型的高科技產品,在彈性體結構和材料都選定的前提下,製造工藝對傳感器的準確度和穩定性將起到決定性的作用。要想研製生產出高準確度、高穩定性的橋式稱重傳感器,就必須建立一套完整的、有效的製造工藝。本文結合該廠家生產橋式稱重傳感器的實踐經驗,對其若幹關鍵製造工藝予以分析介紹。
橋式稱重傳感器生產的關鍵製造工藝
1，應變片的選擇
應變片是傳感器生產中的關鍵元件,作為橋式稱重傳感器中將力值變化轉換成阻值變化的功能元件,它的質量將直接決定著傳感器的精度和長期穩定性。應變片敏感柵,
底材料的質量和製作質疊都會對傳感器造成影響。因此,在生產中應該注意如下幾點
①嚴格篩選應變一,使用投影儀放大倍檢查應變片的幾可形狀和表麵質量,包括基底、複蓋層、敏感姍形狀、引線和焊點等
②認真測量應變片且值,分組存放
③使用前應複查一良,如經過一個月的庫存,應變片的阻值咬化較大,則說明應變片的質量有間題,應挑勝淘汰。
2，彈性體的機械加工熱處理
①嚴格控製彈性體的機械加工工藝
機械加工時,應嚴杆保證應變區即盲孔的尺寸精度和表麵光潔度,要防止產生較大的表麵殘餘應力。
在該稱重傳感器廠家,傳感器生戶“所需的機械加工件全部由該廠家機械加工車司自己進行加工。為保證產品精度,在生產之程中廣泛使用鑽模、胎具。對鑽模、胎具的杆度要定期檢查,以防止因其公差增大而造成彈性體加工超差,產生次品或廢品。
②嚴格控製彈性材的熱處理工藝
熱處理對提高傳感苦的穩定性起著重要的作用,通過熱處理首先可使材料的奧氏體
盡量少,其次是盡量減少殘餘應力。熱處理主要是控製彈性元件的硬度。實踐證明,彈性元件硬度的變化對傳感器的性能有較大的影響。
該廠家已三批生產了橋式稱重傳感器,其統計結果示於表。第一批共4隻,彈性體的硬度為HRC44~44,傳感器的滯後誤差為0.03~0.04%F.S，第二批共3隻,彈性體的硬度為HRC44~44,傳感器的滯後誤差為0.03%F.S左右第三批共22隻,彈性體的硬度為HRC39~41,傳感器的滯後誤差為0.01~0.03%F.S。通過三批產品比較可以看出,彈性體的硬度直接影響傳感器的滯後誤差,而且一旦滯後超差,將是無法補救的。因此,應嚴格控製彈性體的熱處理工藝,仔細檢查彈性體的硬度。
稱重傳感器廠家的生產情況
稱重傳感器廠家的補償技術
橋式稱重傳感器在完成貼片固化、後固化、組橋等工藝後,要進行補償工藝。補償工藝主要進行零點溫度補償、零點輸出補償、輸出靈敏度溫度補償、輸出靈敏度一致性調整,輸出阻抗一致性調整、輸產阻抗一致性調整等。
補償時應注意如下幾點
①零點溫度補償前應進行加載檢驗橋式稱重傳感器由於喬路較複雜,線路較多,需焊接的點較多,貼片、連線過程中要來回移動傳感器,這樣就很難保證生產過程中不出差錯。測量橋路電阻的方法隻能是檢查橋路中是否存在斷點或短路點。當橋路接反時,這種方法無法發現習題,容易造成誤判。
在我該稱重傳感器廠家第一批傳感器主產中,由於對橋路的組成理解錯誤,造成仁感器的橋路全部接錯,因為沒有進行加載檢驗,所以直到最後測量額定負荷輸出時,才發現額定負荷值隻有幾十微伏。通過反複檢查才發現這一問題,給生產帶來了極大的損失‘在第二批傳感器生產書,還發現有一隻傳感器貼片時將片子方向站反了,造成橋臂接反,加載檢驗時隻注意知出值有較大的變化,而沒有檢查輸出值與所加載荷的比例關係,造成錯誤判斷,最後才發現該傳感器的輸出靈敏度隻有正常情況的一半。因此,筆者認為,在連線組橋後,應先檢查橋路電阻,而後加上固定載荷,檢驗輸出值變化量的大小。例如,固定裁荷為,則輸出變化量應大於拜,否川一定有問題。
②應嚴格控製零點輸出補償在實際生產中,進行零點補償時,彈性體與底座尚未組裝,因為組裝後傳感器較重,來回移動很不方便。為滿足,一《電阻應變稱重傳感器》的要求,保證零點輸出值在士之內,零點補償二藝的技術要求應為零點輸出值在士。拚勺。因為在彈性體與底座組裝之後緊固好螺訂會發現零點發生漂移,其漂移量會達到幾十微伏由表可以看出。這裏應該說明,表之中預加載後零點輸出值實際是傳感器的最小靜負荷輸出值。後者係為鋼球、壓頭和球碩的重量,它將使零點輸出值增大幾微伏。漂侈量的產生主要是由於緊固螺釘造成的,因為橋式稱重傳感器的兩個緊固端不在一個平麵上。因此,為保證傳感器的零點輸出值不超差,就必須在生產中提高零點補償工藝的技術要求,減小零點輸出值同時,在進行底座機械加工時,必須進行磨削工序,用磨床加工兩個緊固端麵,盡量減少零點漂移。
橋式稱重傳感器的補償
③改進輸出靈敏度一致性調整工藝在進行輸出靈敏度一致性調整工藝之前,應先緊固好螺釘,而後再加載。在測量傳感器輸出靈敏度時,應檢查其線性誤差,測量點應不少於五點。通過計算,如線性誤差超差,應及時調整緊固螺釘,直到線性誤差達到要求,再作靈敏度一致性調整。如果不進行線性檢查,則可能會在最後出廠標定時才發現線性誤差超差,而此時線性誤差已不好調整了。如這時再調整緊固螺釘,那麽將會造成輸出靈敏度變化。
三、結束語
以上所述是筆者經過幾年來在橋式稱重傳感器的生產中而總結的實際經驗和教訓所得出的一點心得體會。過於筆者從事這項工作時間較短,水平有限,針誤或不足之處在所難免,渴望有關人士予以比評指正,願我們共同努力,提高製造工藝,生產出高精度、高穩定性的橋式稱重傳感器。

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