Создание резистивной нагрузочной ячейки

Проектирование
В зависимости от применения определяется тип (изгибающий луч, столбец, луча сдвига и т. Д.). Диапазон нагрузки и выходные данные являются важными факторами, которые следует учитывать при принятии решения о использовании материала. В то время как алюминий используется для более низких диапазонов нагрузки, сталь предпочтительнее для более высоких нагрузок. Для применения веса применения используются ячейки нагрузки изгиба луча. Растягивание нагружает ячейки используются в автоматических упаковочных машинах для измерения растягивающих сил. Колонна с высокой пропускной способностью или нагрузочные ячейки сдвиговых пучков используются для взвешивания мостов/масштабов грузовиков.

Программное обеспечение для разработки нагрузочных ячеек в значительной степени снижает работу. Большинство программного обеспечения обеспечивают размеры для наиболее важной части загрузочной ячейки. Для ячейки нагрузки на сдвиг нагрузки. Толщина веб -сайта наиболее критична. Для колонны нагрузочных ячеек ширина и ширина колонны важны. И для бинокулярных нагрузочных ячеек толщины самой тонкой части профиля и расстояния между отверстиями важны.

Материальная закупка
Закупка материала включает в себя покупку металла (сталь или алюминий), датчики деформации (класс преобразователя), клей связующего средства, терминалы, печатные платы, кабели, сильфоны, крепежные элементы и имени.

Деформационные датчики выбираются на основе приложения; линейный или сдвиг. Деформационные датчики доступны в различных размерах, таких как 3 мм, 6 мм и т. Д. Действительные датчики могут быть закуплены у любого из известных производителей, таких как HBM, микромерные измерения (MM), Shinkoh, BLH и т. Д. , провода для внутренней проводки, кабельных желез и т. Д. Также закупаются. Тефлоновый многоядерный кабель (4 ядра или 6 ядра) с правым цветовым кодом (красный, черный, белый, зеленый, желтый и синий) закупит от правого поставщика. Кабель должен быть протестирован на непрерывность, а также качество прядей в пределах ядра, пряди должны быть серебряными и гибкими.

Сплав с правым поперечным сечением (круглый или квадратный или прямоугольный) выбирается так, чтобы потери материала было по меньшей мере. Большинство производителей предпочитают использовать круговые участки EN24 для стальных нагрузочных ячеек. Следующим шагом является тестирование химического состава металла и внутренних трещин (ультраутронное тестирование) у известного поставщика услуг тестирования. Сплавы, не подтверждающие отраслевые стандарты, отклоняются. Также материал с внутренними трещинами не может быть использован для производства нагрузочных ячеек.

Обработка и термообработка
Обработка сырья к требуемой форме выполняется с большим уходом. Обычно используемые машины - это машина для формирования, фрезерная машина, токарный станок, буровой машины для столбцов и поверхностная шлифовальная машина. Машины должны находиться в хороших условиях труда и способны создавать точные размеры. Правая охлаждающая жидкость используется на всех этапах, чтобы избежать чрезмерного нагрева во время процесса. Размеры проверяются на каждом этапе с использованием прецизионных измерительных приборов, таких как манометр высоты, цифровой верноер, глубинный манометр, микрометр и т. Д. По точности 1 микрона. Материал в процессе (сталь) смазан, чтобы избежать окисления. Поверхностное шлифование является последней стадией обработки, его сделано после процесса упрочнения.

Только стальные элементы подвергаются процессу укрепления на установке теплообработки. Элементы медленно нагреваются до высокой температуры и быстро охлаждаются в масляной бане, за которой следует дальнейшее охлаждение в водяной бане. Жгут тестируется в тестере Rockwell твердости. Значение твердости должно быть между HRC от 40 до 45. Если значение меньше 45, то элементы должны быть снова закалены или если значение превышает 45, элементы будут смягчены. Некоторые партии стали не могут укрепить требуемое значение, элементы должны быть отклонены в таких случаях.

Шлифование поверхности достигает двух целей; Точные размеры и гладкая поверхность. Материал, удаленный в процессе, обычно составляет мало микрон. Элементы проходят последний раунд развертывания и готовы к следующему этапу.

Гальванизация
Цинковое покрытие обычно использовалось в более ранние годы. Однако за последние 2 десятилетия Электролетический Никель является предпочтительным защитным покрытием, поскольку он обеспечивает хорошую защиту, а также делает элементы эстетически хорошими. Элементы подвергаются процессу, называемому полировкой для улучшения поверхностной отделки. Затем он очищается и промывается химическими веществами, чтобы удалить смазку и другое вещество. Элементы хранятся в химической ванне в течение определенного периода времени, в течение которого никель придерживается элементов. Последний шаг - полировка, которая сделана для улучшения эстетики.

Связанная деформация и внутренняя проводка
Это важная стадия производства нагрузочных клеток. На элементе поверхность, где должна быть зафиксирована поверхность деформации, приготовлена ​​путем полировки водой на заводе в круговом движении. Используя датчик высоты и поверхностную пластину, нарисованы поперечные шар, чтобы отметить точное положение манометра деформации на противоположных сторонах элемента. Поверхность датчика деформации тщательно очищается с использованием химических агентов, таких как трихлорэтилен (TCE) и ацетон. Альтернативные химические вещества используются вместо TCE с момента его запрета во многих странах.

После того, как элемент не будет свободен от смазки и других примесей, на перекрестном герме применяется клей (соответствует приблизительной площади, занятой датчиком деформации). Клей также применяется к нижней стороне датчиков деформации и припоя терминалов и позволяет оседать в течение нескольких минут. Важно применить только правильную сумму.

Под микроскопом диапазон деформации расположена путем выравнивания отметок с помощью поперечного хлеба, а затем наклеивается, чтобы удерживать его в положении. Используемая клейкая лента имеет специальное качество, способное выдерживать температуры в диапазоне 250 градусов по Цельсию в течение примерно 2 часов. С деформационными датчиками в местах фиксированные нажатия и зажимы. Это делается для того, чтобы арестовать движение, а также поддерживать однородную толщину клея между датчиком деформации и элементом. С зажимами в положении элементы помещаются в электрическую печь (с воздуходувка) и нагреваются примерно до 180 градусов в течение одного часа. Процесс обычно известен как отверждение. Температура и продолжительность термообработки зависят от используемого клея. Элементы требуют около 12 часов для охлаждения до комнатной температуры и должны происходить естественным образом. После отверждения зажимы и клейкие ленты удаляются. Элементы подвергаются еще одному раунду теплообработки, называемого пост-переключением. Это сделано для того, чтобы давать датчики и клей.

Следующим шагом является припаяние клеммы датчика деформации для вкладок припая и фиксированных проводов, чтобы создать схему, чтобы датчики деформации находились в конфигурации моста Уитстоуна. Для этой работы используются высококачественные паяльные станции (контролируемые температурой) со специальными приподными наконечниками. Внутренняя проводка заканчивается на небольшой печатной плате, к которой соединен многоядерный кабель. На этом этапе у нас есть рабочая нагрузочная ячейка. Основной тест выполняется; Применяется 10 В постоянного тока (или 12 В). Нагрузка применяется в правом направлении, чтобы проверить, положитель ли выход. В идеале без нагрузки регулируется до -0,25 мВ.

Температурная компенсация
Нагрузочные ячейки должны вести себя последовательно через указанный диапазон температур ~ от 0 до 60 градусов по Цельсию. Для достижения этого нагрузочные ячейки изучаются при 0 ° C и 60 ° C в течение 6-12 часов. Основываясь на различиях в выходе, в цепь вводится длина провода из специального сплава, чтобы противостоять эффекту температуры. Второй раунд тестирования температуры проводится, чтобы обеспечить постоянное поведение нагрузочных клеток через диапазон, то есть от 0 ° C до 60 ° C. Благодаря недавним разработкам в области технологии датчика деформации, самокомпенсирующие датчики деформации устранили одну стадию производства нагрузочных клеток. Тем не менее, компании, которые серьезно относятся к качеству, проверяют поведение нагрузочных клеток при разных температурах.

Нагрузочное тестирование и калибровка
На этом этапе нагрузочные ячейки подвергаются множеству результатов тестирования, повторяемости, линейности, ползучести, гистерезиса и многих других. Выходной ячейки нагрузки настраиваются до 20 мВ (или 10 мВ, 30 мВ в зависимости от спецификации) при номинальной нагрузке. Нагрузочные ячейки также проходят тесты на перегрузку, чтобы гарантировать, что они выдерживают 150% номинальной нагрузки.

Тест на повторяемость: нагрузочная ячейка подвергается полномасштабной (и частичной нагрузке) также тест на количество раз и выход, отмеченный в каждом случае загрузки. Вывод должен быть в пределах заявленного уровня точности.

Тест на линейность: нагрузочная ячейка подвергается инкрементной и уменьшенной нагрузке и выходе, отмеченным в каждом случае. График нагрузки в зависимости от выходного сигнала должен быть прямой линией.

Тест на ползучесть: нагрузочная ячейка загружается в полном масштабе в течение длительного периода, скажем, один час, и выход на выход наблюдается. В идеале выход не должен ни увеличиваться, ни уменьшаться.

Герметическая герметизация
Это последняя стадия, когда нагрузочная ячейка изготовлена ​​пылезащитной, защищенной от влаги и водонепроницаемой. Некоторые нагрузочные ячейки более низкого класса не герметично запечатаны по причинам затрат. Более крупные нагрузочные ячейки (более высокие возможности) покрыты экспкси -краской, чтобы обеспечить дополнительную защиту. Нагрузочная ячейка снова протестирована, чтобы убедиться, что внешняя крышка или рев не повлияли на поведение нагрузки.

Каждая нагрузочная ячейка поставляется с листом данных, который имеет последовательный номер нагрузки, дату производства, цветовой код кабеля, внешние размеры и электрические параметры, такие как напряжение возбуждения, входное и выходное импеданс, выход без нагрузки, номинальная емкость, полномасштабный выход , чувствительность и т. д.