咨詢(xún)電話(huà)
ENGLISH0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2021-12-27 14:31:12 |來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
由可靠性定義不難得出,稱(chēng)重傳感器的可靠性就是無(wú)故障工作時(shí)間超過(guò)任務(wù)時(shí)間(由電子秤的種類(lèi)和工作環(huán)境決定) 的概率,超過(guò)程度越大,故障率越低,可靠性越高。因此稱(chēng)重傳感器的設(shè)計(jì)與制造實(shí)際上是無(wú)故障工作時(shí)間裕度的設(shè)計(jì)與制造,當(dāng)然這種裕度并不是無(wú)限的,它是在克服和協(xié)調(diào)各種限制的條件下,力爭(zhēng)最長(zhǎng)的無(wú)故障工作時(shí)間。
把比較復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)方法引入稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì),即不現(xiàn)實(shí),也無(wú)必要。根據(jù)稱(chēng)重傳感器的工作原理、制造工藝和應(yīng)用情況,從殘余應(yīng)力影響,元器件和密封材料老化,應(yīng)變計(jì)疲勞積累等方面分析,一個(gè)合乎邏輯的處理就是按其功能,將各組成部分獨(dú)立出來(lái)分別研究其可靠性。即彈性元件的結(jié)構(gòu)、材料及熱處理工藝,電阻應(yīng)變計(jì)及應(yīng)變膠粘劑,補(bǔ)償原材料、元器件,防護(hù)密封材料與工藝等。哪一個(gè)環(huán)節(jié)的故障率高,都對(duì)可靠性產(chǎn)生較大影響,因此必須作好可靠性的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
稱(chēng)重傳感器可靠性的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1. 稱(chēng)重傳感器彈性元件的可靠性設(shè)計(jì)
彈性元件的結(jié)構(gòu)是稱(chēng)重傳感器的基礎(chǔ),是穩(wěn)定性和可靠性的重要因素。因此,彈性元件結(jié)構(gòu)及其配套的保護(hù)外殼、密封膜片、承載壓頭壓墊的設(shè)計(jì)必須保證稱(chēng)重傳感器受載后,在結(jié)構(gòu)上不產(chǎn)生性能波動(dòng)或使其性能波動(dòng)減至最小。為得到較高的固有可靠性,彈性元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)作到應(yīng)變區(qū)受力單一,應(yīng)力均勻穩(wěn)定;外載荷的引入、邊界支承條件不影響應(yīng)變區(qū);抗偏心及側(cè)向載荷能力強(qiáng);減少零部件,提高集成化程度,盡可能是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。
2. 彈性元件材料及熱處理工藝選擇
彈性元件材料及熱處理工藝對(duì)稱(chēng)重傳感器的綜合性能,長(zhǎng)期穩(wěn)定性和工作可靠性影響較大,是稱(chēng)重傳感器可靠性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題,更是提高可靠性的有效途徑。因此必須跳出結(jié)構(gòu)材料的框框,把其當(dāng)成功能材料來(lái)選擇。從彈性元件材料的彈性模量、滯彈性效應(yīng)、熱彈性效應(yīng)、殘余應(yīng)力影響和抗疲勞等方面考慮,應(yīng)盡量選擇強(qiáng)度極限和屈服極限高;彈性模量的時(shí)間與溫度穩(wěn)定性好;彈性滯后與彈性后效小;耐振動(dòng)、沖擊,抗疲勞性能好;冷、熱加工產(chǎn)生殘余應(yīng)力小的金屬材料。對(duì)上述要求不突出某一單項(xiàng)指標(biāo),應(yīng)追求綜合性能良好,特別是要通過(guò)試驗(yàn)得出最佳熱處理工藝和時(shí)效制度。
3. 電阻應(yīng)變計(jì)選擇
電阻應(yīng)變計(jì)是稱(chēng)重傳感器的核心部件,其工作特性在很大程度上決定稱(chēng)重傳感器的穩(wěn)定性和可靠性,因此是可靠性控制的重要環(huán)節(jié)。主要是電阻應(yīng)變計(jì)的結(jié)構(gòu)與彈性元件材料、應(yīng)變區(qū)貼片處相匹配,敏感柵、基底材質(zhì)好,柵長(zhǎng)、柵寬合理,工作特性好,不穩(wěn)定因素少,外觀、電阻值篩選嚴(yán)格。
4. 電橋與補(bǔ)償調(diào)整電路的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)
提高稱(chēng)重傳感器可靠性的重要措施之一,是對(duì)電橋與補(bǔ)償調(diào)整電路進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。其原則是盡量減少各種補(bǔ)償電阻、調(diào)整電阻、焊線端子、焊線引線板等元器件數(shù)量,優(yōu)化制造工藝,避免或減少重復(fù)焊接,盡量作到工序作業(yè)一次成優(yōu)。簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)對(duì)于稱(chēng)重傳感器的主要貢獻(xiàn)是:
(1) 元器件數(shù)量減少,使焊點(diǎn)數(shù)量也隨之減少,從而降低了出現(xiàn)故障的機(jī)會(huì)。
(2) 提高工藝性,便于生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制,減少了降低可靠性的因素。
(3) 容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的高效智能補(bǔ)償工藝,有利于多品種、小批量生產(chǎn),并能減少人為差錯(cuò),提高固有可靠性。
5. 電路補(bǔ)償與調(diào)整原材料、元器件的選擇
電路補(bǔ)償與調(diào)整所用原材料、元器件同電阻應(yīng)變計(jì)一樣都是影響稱(chēng)重傳感器可靠性的基本單元,必須制定嚴(yán)格的選用、代用原則和有效的環(huán)境應(yīng)力篩選工藝。原材料、元器件的選用一般應(yīng)遵守下列原則:
(1) 在廣泛調(diào)研基礎(chǔ)上編制原材料、元器件優(yōu)選目錄,避免盲目選購(gòu)而引入不合格產(chǎn)品。
(2) 對(duì)原材料、元器件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),主要是可靠性、可用性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)一致性五項(xiàng)指標(biāo),以保證稱(chēng)重傳感器批次質(zhì)量的均一性,在評(píng)價(jià)和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上決定是否選用。
(3) 對(duì)原材料、元器件的生產(chǎn)廠家進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證,必須經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證合格,并以此作為選點(diǎn)和選用依據(jù)。
6. 耐環(huán)境設(shè)計(jì)
稱(chēng)重傳感器可靠性的本質(zhì)問(wèn)題是如何能夠耐受各種可能遇到的環(huán)境條件作用,因此必須重視并了解環(huán)境條件及其潛在影響,選擇能夠?qū)惯@些環(huán)境條件影響的設(shè)計(jì)方案。按環(huán)境的性質(zhì)和特征,一般環(huán)境條件分為客觀環(huán)境和感應(yīng)環(huán)境。前者為周?chē)淖匀画h(huán)境,后者是人為環(huán)境。稱(chēng)重傳感器耐受的環(huán)境條件兩者兼而有之,主要是溫度、濕度、振動(dòng)、沖擊等。稱(chēng)重傳感器的結(jié)構(gòu)和制造工藝原理決定了它能承受一定的振動(dòng)、沖擊載荷,而又有專(zhuān)用的耐高溫、低溫稱(chēng)重傳感器,一般稱(chēng)重傳感器的使用溫度為- 20℃~70℃,所以耐環(huán)境設(shè)計(jì)主要是防潮濕、防鹽霧、防霉菌的三防設(shè)計(jì)。因此焊接密封和盲孔灌封是確保稱(chēng)重傳感器穩(wěn)定、可靠工作的重要措施。
本文源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除