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          應變計的粘結技術及防護技術
          來源: | 作者:佚名 | 發布時間: 2021-09-07 | 173 次瀏覽 | 分享到:

          應變計的粘結技術及防護技術

             在電阻應變計的各種安裝方法中,粘貼法應用最多。應變計粘貼質量的好壞,是決定應變測試成功與否的關鍵因素之一,因此,粘貼時必須嚴格按照粘貼的工藝流程進行操作。

          1.應變計的粘貼工藝流程

          (1)應變計選擇→(2)膠粘劑選擇→(3)構件打磨→(4)表面清洗→(5)畫線定位→(6)應變計清洗→(7)涂敷底膠→(8)應變計粘貼→(9)加溫固化→(10)貼片質量檢查→(11)引線連接→(12)質量檢查→(13)常溫及溫度性能補償→(14) 質量檢查→(15) 性能測試→(16)防護處理。

          2.應變計粘貼工藝方法

          根據用途,參照應變計主要技術參數及選擇表,選擇不同系列的應變計應力分析根據測試條件和精度要求選擇。加工后的彈性體或試驗梁應經過穩定化處理,消除加工過程中產生的殘余應力或內應力,使材料更為穩定。使用不同粘結劑粘貼應變計的工藝是有差異的,這里我們只對其中的一些共性的內容加以介紹。

          2.1應變計的選擇

          應變計的選擇包括應變計檢查和應變計表面處理。

          (1)應變計檢查包括外觀檢查和阻值檢查

          外觀檢查主要查看基底和蓋層有否破損,敏感柵是否有銹斑,引線有無折斷,敏感柵排列是否整齊,有無短路、缺口、斷柵、劃傷和變形,基底是否有氣泡、皺折、坑點存在;電阻檢查的測量電阻應該精確到0.1Ω。

          (2)應變計表面處理

          應變計在使用前,要用脫脂棉浸無水乙醇擦洗,注意兩面都要清洗,對沒有蓋層的應變計,要順著敏感柵的方向輕輕擦洗,洗凈后用紅外線燈或其它烘干裝置烘干備用。

          2.2 膠粘劑選擇

          膠粘劑選擇參照應變膠粘劑實際測試工況進行選擇。

          2.3 構件打磨

          為了使應變計粘貼牢固,需要對粘貼表面進行機械、化學處理,處理范圍約為應變計面積的3~5倍,除去油污、銹斑、氧化膜、鍍層、涂料等,根據試件材料選用粒度為220~400目的砂紙進行打磨,并打出與貼片方向呈45°角的交叉條紋。

          2.4表面清洗

          表面清洗可用丙酮、無水乙醇、三氯乙烷、異丙醇等有機溶劑單方向清洗打磨部位,并用無水乙醇清洗至棉球上不見任何污漬為止。注意,擦洗時要沿單一方向進行,不要來回交替擦拭。清洗干凈的表面要避免再次

          污染(如用嘴吹氣)及手觸摸,待溶劑揮發表面完全干燥后立刻貼片。

          2.5劃線定位

          貼片部位可用3H繪圖鉛筆、無油圓珠筆、劃針標出淡淡痕跡作為定位標記。

          2.6應變計清洗

          取出應變計放在清潔的聚四氟乙烯薄膜上,用浸有少量無水乙醇的棉簽輕輕擦洗應變計兩個表面,粘貼面朝上干燥備用。

          2.7涂覆底膠

          許多粘結劑要求涂底膠,并經適當的熱固化處理。底膠面積約為應變計面積的1.5倍。底膠一般采用與貼片膠相同的粘結劑,厚度應控制在0.01~0.03mm并按相應的固化參數進行充分固化。在滿足粘合和絕緣強度的前提下,粘結層(包括底膠)越薄越好,因為這樣可以保持較強的傳遞應變能力,減少膠層的不均勻性,降低蠕變和靈敏系數分散。有些粘結劑不需要涂刷底膠,這些粘結劑的粘結力強,絕緣強度高,蠕變小,特別適合制造傳感器和精密應力分析。

          2.8應變計粘貼

          應變計粘貼是整個貼片過程中最關鍵的步驟,對測試精度有絕對影響。粘貼前,對所需的工具、量具(如鑷子、刀片、玻璃板)用丙酮清洗干凈,戴上潔凈的細紗手套,用化妝筆在試件表面貼片部位和應變計基底上分別涂刷粘結劑,稍稍晾干,待膠液略有發粘時,將應變計的中心線對準試件的定位線準確的貼上,蓋上一層聚四氟乙烯膜,沿應變計軸線方向用手指滾壓1~2min,排凈氣泡并擠出多余膠液,按所用粘結劑的要求自然干燥適當時間后揭掉聚四氟乙烯薄膜。注意,帶有引線的應變計要從無引線的一端開始揭起,用力方向盡量與粘貼表面平行,以防將應變計帶起。粘貼完畢后,要對應變計進行認真檢查,發現基底有損壞,敏感柵有變形、斷路、短路,貼片位置不正確,有氣泡,局部沒貼上,絕緣強度不夠等問題,應及時排除,或鏟除重貼。

          2.9加溫固化

          目前國內外常用的粘結劑大多數都需要加熱固化。溫度、時間和壓力是固化的三要素,這三者都應嚴格按粘結劑的相應固化工藝規范加以保證。應變計的加壓一般是在其上依次鋪墊聚四氟乙烯薄膜、硅橡膠板,再用夾具或壓塊加壓,對復雜型面,可用專門夾具加壓,砂袋、捆扎加壓也常常被采用。為有效地消除內應力,一般在卸壓后將溫度升到高出加壓固化溫度30℃左右,保溫1~2小時進行穩定化處理,具體的貼片固化參數可參考相應的貼片膠介紹。

          2.10貼片質量檢查

          加溫固化后,對應變計的粘貼質量要作認真檢查,檢查項目有:玖)應變計粘貼前后阻值的變化;(2)絕緣電阻;(3)片內是否有殘余的氣泡;(4)貼片位置準確與否;(5)有否斷路、短路或敏感柵變形。

          2.11引線連接組橋

          如果在應變計表面焊接,焊接前,應用水砂紙或含砂橡皮輕輕擦除焊端表面殘留膠液和氧化物,并清洗干凈,方便焊接,避免破壞焊端;焊接溫度不能太高(常溫應變計不能超過250℃),焊接時間不能太長,應迅速焊接,避免高溫對應變計焊端產生損傷,降低絕緣強度等。焊接引線應采用柔軟,材質不能太硬的線材,以免長時間受力時,線材損壞或脫落;盡量在應變計焊端和接線端子之間的連接線上留出應力釋放環,避免試件或彈性體長期受力或溫度發生較大范圍變化時,在連接線上形成內應力集中,造成引線拉斷,使橋路或電路斷路。焊接后,助焊劑應清洗干凈,不能有殘留,以免對應變計的絕緣強度和阻值產生影響。完畢后,應對其絕緣強度再次進行測量。

          2.12.質量檢查

          對阻橋后的應變計進行檢查,主要檢查應變計表面有無焊錫,焊油殘留,引線打結,虛焊等現象。

          2.13性能測試

          (1)加載性能測試

              傳感器裝夾準確,無松動現象;加載點精準,無移位,最好是點對點加載;加載儀器自動加載,測試儀器采用自動巡檢方式,減少人為因素的影響;線路連接完好,無接觸不良、虛焊等現象。

             (2)溫度性能測試

          模擬環境的溫度設備控溫精度要高,符合傳感器測試要求,無溫度梯度、瞬變等現象;根據傳感器體積大小確定保溫時間,必須使被測傳感器內部溫度均勻、恒定,達到要求的溫度值,避免在傳感器彈性體內部產生溫度臺階;濕熱條件下的測試,必須使周圍環境的溫度、濕度達到規定的要求。

          (3)環境要求

          室內環境條件必須達到國家標準要求,減少環境對傳感器的影響。

          2.14.防護處理

          對已安裝好的應變計采取可靠實用的防護措施,是保證應變計正常工作,提高測試精度的有效途徑。應變計防護的根本途徑,是利用一定的材料或介質將應變計連同其附件與惡劣環境隔開,所以首先在應變計安裝和使用過程中,謹慎、細心地操作,保持不用手直接接觸就是一種有效的防護措施;其次就是利用涂敷保護層來進行防護,應變計的防護一般可選用AZ-709膠,對裸露部分進行防護,要求涂刷均勻,然后覆蓋南大703、704、D04等硅橡膠即可。


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