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称重传感器的几种残余应力的处理方法

时间:2022-10-21 点击次数:

        由于弹性体在毛坯锻造、机加工、热处理、表面抛光、电阻应变片附接、压力硬化等过程中产生的各种残余应力,弹性体会随着时间和使用条件的变化而松弛和释放。称重传感器性能波动主要是由于零点和灵敏度不稳定性。
        通过技术手段模拟各种使用条件,并尽快使其稳定,以使称重传感器经历制造过程的初始不稳定期的过程称为稳定化处理,也称为人工老化试验。除了制造过程中常用的温度老化和电老化处理外,用于释放称重传感器中残余应力的稳定化处理主要有两种方法:热处理方法和机械方法。
        一、热处理方式
        主要用于铝合金称重传感器。它是在将坯料加工成弹性元件后进行的。主要有逆淬火法、热循环法和恒温时效法。 .
         (1)逆淬火法
        在我国也称为低温快速加热法。将铝合金弹性体放入-196℃液氮中保温12小时,然后快速吹新高速蒸汽或放入热水中。由于深冷和急热产生的应力方向相反,相互抵消,达到释放残余应力的目的。经测试发现,液氮高速蒸汽法可降低残余应力84%,液氮/沸水法可降低残余应力50%。
         (2) 热循环法
        冷热循环稳定化处理工艺由-196℃×4小时和190℃×4小时三个循环组成,可减少约90%的残余应力,结构稳定,抗微塑性变形能力强,并具有优良的尺寸稳定性。优良的稳定性。释放残余应力的效果很明显,首先,加热过程中原子的热动能增加,晶格应变减小或消失,内应力减小。其次,高低温梯度产生的热应力与残余应力相互作用,使残余应力重新分布,具有降低残余应力的作用。
         (3)等温老化法
        等温时效可以去除加工产生的残余应力,去除加工产生的残余应力。热处理造成的残余应力。 LY12硬质铝合金在200 ℃恒温时效时,残余应力释放与时效时间的关系表明,保温24 h后残余应力可降低50%左右。
         2.机械法
        机械法稳定化处理主要是在称重传感器电路补偿和调整、保护和密封后产品基本成型时进行。主要工艺有脉动疲劳法、过载静压法和振动时效法。
         (1) 脉动疲劳法
        将称重传感器安装在低频疲劳测试仪上,施加上限额定负载或 120% 的额定负载,并以频率 3 运行 5,000 至 10,000 次循环。每秒最多 5 次。能有效释放弹性元件、电阻应变片和应变胶层的残余应力,提高零点稳定性和灵敏度的效果非常明显。
         (2) 过载静压法
        理论上,它支持各种量程,但在实际生产中,铝合金制成的小量程称重传感器被广泛使用。
        这是过程:专用的标准重量负载或简单的机械螺钉负载,将 125% 的额定负载施加到称重传感器上 4-8 小时或 110% 的额定负载持续 24 小时。这两种工艺都可以达到释放残余应力和提高零点稳定性和灵敏度的目的。由于用于过载静压处理的设备简单、成本低、效果好,被铝合金称重传感器制造商广泛使用。
         (3)振动老化法
        通过将称重传感器安装在额定正弦推力满足振动老化要求的振动台上并根据称重传感器的额定范围估算频率来确定施加的振动载荷、工作频率。这是振动时间。共振时效在释放残余应力方面优于振动时效,但必须测量称重传感器的固有频率。振动时效和共振时效工艺的特点是能耗低、周期短、效果好、对弹性元件表面无损伤、操作方便。振荡老化的机制尚无定论。国外专家倡导的理论和观点包括塑性变形理论、疲劳理论、晶格位错滑移理论、能量观点、材料力学观点等。已经给出了各种解释,但没有一个被充分和令人信服的专业实验证明。
        由于这些理论和观点经常相互交叉,振荡老化的机制可以被认为是一个复杂的过程。在对振动老化进行实验研究后,一些专家倾向于用材料力学的重复应力过载视角来解释振动老化的机理。即作用在弹性元件上的振荡应力与其内部残余应力相互作用,使残余应力松弛和释放。

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