文档介绍：应变式称重传感器的稳定性及其处理工艺

中国运载火箭技术研究院第七○二研究所刘九卿

【摘要】本文探讨了作为称重传感器重要质量指标的长期稳定性及其评定方法,在分析影响称
重传感器稳定性各种因素的基础上,得出提高稳定性的有效途径就是采取各种技术措施与工艺手
段,使称重传感器在生产过程中基本渡过初始不稳定期,把性能波动减至最小。并简要介绍了几种
常用的稳定性处理工艺。
【关键词】称重传感器准确度稳定性可靠性制造工艺残余应力稳定性处理性能波动

一、概述
准确度、稳定性和可靠性是称重传感器的重要质量指标,是广大用户最关心的三大问题,同时
也是我国称重传感器与工业发达国家同类产品相比较的主要差距。其中稳定性是基础,没有稳定性
谈何称量准确度和工作可靠性。业内人士有一个共同体会,即在目前条件下研制一个高准确度的称
重传感器并不困难,但研制一个长期稳定性好的称重传感器却十分困难;小批量生产称重传感器的
质量尚可控制,大批量生产却难以控制。近些年来,国家质量监督检验检疫总局委托国家传感器质
量监督检验中心,对称重传感器产品质量的多次国家监督抽查结果充分说明了这一点。
称重传感器的稳定性分为三个时期,即初始不稳定期、稳定期和疲劳不稳定期。在初始不稳定
期内称重传感器的性能波动较大,主要表现在零点和灵敏度的不稳定。这是因为弹性元件经过毛坯
锻造、机械加工、热处理、表面处理、表面打磨、电阻应变计粘贴和加压固化等工艺过程,在其内
部和胶层之中产生残余应力,随着时间的增加残余应力逐渐释放,造成称重传感器在使用早期性能
不稳定。一般都是在称重传感器出厂前,通过各种技术措施与工艺手段模拟使用条件,进行各种稳
定性处理(也称人工老炼试验)使其在生产过程中基本渡过初始不稳定期,把性能波动减至最小,
流通到用户组秤调试时已进入稳定工作时期。
二、称重传感器的稳定性
称重传感器的稳定性对于各类电子衡器和电子称重系统是至关重要的,它决定了整个产品和系
统的稳定性。目前国内外对称重传感器的稳定性尚无统一的评定标准和测试方法,世界各国的称重
传感器生产企业都承认稳定性是称重传感器的重要质量指标,但在产品样本和使用说明书中却很少
给出稳定性指标。许多企业因称重传感器是采用焊接密封抽真空充氮工艺,就注明防护密封等级为
IP68;采用聚氨酯等灌封胶实施盲孔灌封,就注明防护密封等级为 IP67,以此来提示用户本称重传
感器可以较长时期工作。只有极少数企业给出了在半年或一年内,称重传感器灵敏度变化的最大允
许误差。不给出稳定性指标不等于稳定性不重要,事实上各国的称重传感器生产企业,都在设计和
制造的全过程中,采取各种技术措施和工艺手段不断提高称重传感器的稳定性。那么究竟如何认识
和理解称重传感器的稳定性呢?就是在一定时间内和相同条件下其特性变化的程度,主要是零点和
灵敏度的变化程度,也可以说是零点和灵敏度的稳定性。
所谓零点的稳定性,就是称重传感器在一定时间内和相同条件下,零点输出的最大变化量。零
点输出稳定性ZW用%FS/三个月,%FS/半年,%FS/年等表示,可用下式计算:
− ZZ 12
ZW= ×100 %
Z 0
式中:Z2—在规定时间内零点输出的最大值;
Z1—在规定