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    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→(1)1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。使用不同膠粘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準確到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,要順著絲柵的方向輕輕擦洗,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

    粘劑膠選粘擇劑參選照擇應變膠粘劑介紹表進行。傳感器粘貼推薦使用高性能H-610型貼片膠。

    2.3構件打磨

    為了使構應件粘貼牢固,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、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,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、三乙烷、異丙醇等有機溶劑單方向清洗打磨部位,并用無水乙清洗至棉球上不見任何污漬為止。注意,洗時要沿單一方向進行,不要來回交替擦。清洗干凈的表面要避免再次污染(如用嘴吹氣以及手觸摸),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

    許多膠粘劑要求涂底膠,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膠粘劑,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。在滿足粘合力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。有些膠粘劑不需要涂刷底膠,如H-600、H-610等這些膠粘劑的粘結力強,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,對測試精度有一定影響。粘貼前,將所需的工具、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膠粘劑,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,按所用膠粘劑的要求自然干燥適當時間后揭掉聚四氟乙烯薄膜。請注意,帶有引線的應變計要從無引線的一端開始褐起,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

    目前國內外常用的膠粘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,這三者都應嚴格按膠粘劑的相應固化工藝規范加以保證。應變計的加壓一般是在粘貼位置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,如H610,貼片工藝為初固化加壓0.1-0.3MPa,升溫至135℃,保溫2小時,然后降溫到室溫卸壓,再升溫至165℃,保溫2小時后降到室溫即可。高溫固化后,對應變計的粘貼質量要做認真檢查,檢查項目有:(1)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)貼片位置是否準確;(5)有無斷路、短路或敏感柵變形現象。

    2.11.質量檢查

    對組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,引線有無打結,有無虛焊等現象。

    2.12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,無移位較好是點對點加載,加載儀器自動加數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。

    2.13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。對已安裝好的應變計來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。

    2.14防護處理

    應變計防護的根本途徑是使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。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703膠,對裸露部分進行防護,要求涂刷均勻然后覆蓋703、704等硅橡膠即可。 


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