如何制作低溫環(huán)境下使用電阻應(yīng)變式傳感器 - 鑄造技術(shù)
應(yīng)用電阻應(yīng)變片為敏感元件制成各種電阻應(yīng)變式傳感器(如測力、稱重、位移、加速度及扭矩傳感器),其具有精度高、穩(wěn)定性好、制作簡單、價格便宜,以及電信號易與后續(xù)測控儀器相匹配等特點,工業(yè)各部門中廣泛獲應(yīng)用,力學(xué)量傳感器中,電阻應(yīng)變式傳感器至今仍占有主導(dǎo)位。,一般電阻應(yīng)變式傳感器都是適用于室溫(常溫)環(huán)境,使用溫度范圍為 -20~+60 ° C 或 -40~+80 ° C ,對此溫度范圍以上或以下溫度范圍傳感器,國內(nèi)外研究和公開資料很多,而低溫電阻應(yīng)變式傳感器資料則更少。
按有關(guān)電阻應(yīng)變片標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,所謂低溫環(huán)境是指 -30~-160 ° C ,而極低溫(或深低溫)是指 -162 ° C (液化天然氣 LNG )至液氦(Lhe )所能達(dá)到溫度,本文所涉及低溫就是上述極低溫或深低溫范圍。有以下四個方面,此范圍內(nèi)新興產(chǎn)品部門包括:
(1) 超導(dǎo)應(yīng)用技術(shù):發(fā)電、輸電系統(tǒng),磁懸浮列車等;
(2) 液氫( LH 2 , -253 ° C )相關(guān)技術(shù):氫能系統(tǒng)、液氫發(fā)動機(jī)等;
(3) 原子能:托克馬克裝置;
(4) 液化天然氣應(yīng)用技術(shù):新能源系統(tǒng)、冷凍部門應(yīng)用等。
低溫技術(shù)實用化,必然會引起人們對環(huán)境條件下結(jié)構(gòu)安全、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性等問題注意。必要測量結(jié)構(gòu)及部件低溫下應(yīng)力外,還需要各種適用于低溫環(huán)境條件下電阻應(yīng)變式傳感器(如低溫引伸計和低溫應(yīng)力傳感器等),測定各種結(jié)構(gòu)部件材料低溫下力學(xué)性能,以及監(jiān)測應(yīng)用過程中各種壓力變化等,為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)質(zhì)量和設(shè)備運行安全提供可靠保證。
低溫環(huán)境特殊性,一般市售電阻應(yīng)變式傳感器都不適用于低溫環(huán)境,加之低溫傳感器用量又特別少,工作中必須實際需要環(huán)境和條件,自行進(jìn)行研制設(shè)計各種電阻應(yīng)變式傳感器。本文主要介紹研制設(shè)計各種低溫電阻應(yīng)變式傳感器時應(yīng)注意幾個問題,以供參考。
二、制作低溫電阻應(yīng)變式傳感器應(yīng)注意若干問題
低溫電阻應(yīng)變式傳感器基本結(jié)構(gòu)形式與同類常溫用電阻應(yīng)變式傳感器基本相同,選材、應(yīng)用工藝等方面應(yīng)低溫應(yīng)用環(huán)境特殊性來加以選擇,通常應(yīng)注意以下幾個方面。
1 、傳感器彈性體設(shè)計和材料選擇
低溫電阻應(yīng)變式傳感器彈性體設(shè)計準(zhǔn)則基本與各類高溫用電阻應(yīng)變式傳感器相同。傳感器精度要求,使用壽命及輸出靈敏度等,彈性體應(yīng)變量一般控制 800~1500 m m/m 范圍內(nèi)。各種典型彈性體結(jié)構(gòu)計算式列于表 1 。
彈性體材料,要求其低溫范圍內(nèi),具有良好彈性,高抗拉強(qiáng)度,高疲勞壽命以及低溫下不發(fā)生脆性斷裂等。,一般來說常溫用彈性體材料大都可以選用。但目前,壓力傳感器常選用不銹鋼、鋁合金、鈹青銅及殷鋼等,而引伸計等傳感器可選用鈹青銅、鈦合金等材料。
2 、低溫電阻應(yīng)變片
低溫應(yīng)變片是低溫電阻應(yīng)變式傳感器關(guān)鍵敏感元件,其性能影響著傳感器各項性能指標(biāo)。低溫應(yīng)變片通常是由基底、敏感柵、膠粘劑及覆蓋層等部分組成。各組成元件材料性能又直接影響著低溫應(yīng)變片基本性能。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。