影响称重传感器质量的关键因素
称重传感器中弹性体的质量在很大程度上决定了其稳定性与精度。弹性体的加工涉及多阶段精密制造流程,核心在于通过材料处理与机械加工确保弹性体的机械稳定性和变形一致性。以下是关键工艺步骤的详细说明:
1. 材料选择与锻造工艺
弹性体通常采用合金钢(如 40CrNiMoA)或航空铝合金制成,兼具高弹性模量与抗疲劳性能。锻造工艺需严格控制温度(例如加热至 1180°C,终锻温度 ≥ 850°C),通过单向拉伸细化晶粒,使金属流线与受力方向一致,避免晶粒重叠。锻造后需进行空冷或缓冷,金相组织应达到索氏体与回火α相,硬度约为 HRC。
2. 机械加工与应力控制
加工过程需采用低切削工艺(如精车、磨削),以降低表面劣化与残余应力。典型结构如双孔悬臂梁弹性体,需保证几何公差与应变集中度,确保力与变形呈线性关系。加工后需进行应力消除退火(200-300°C/12小时),在氩气保护下消除内部张力,温度波动应控制在 ±3°C 内。
3. 三重热处理工艺
淬火与回火(800-950°C油淬 + 550°C回火):通过奥氏体向马氏体的相变,赋予材料刚性与韧性。
时效处理(120-150°C/72小时):析出纳米级强化相,将温度敏感性控制在 0.0015%/°C 以下。
环境控制:全程采用氮气保护防止氧化,表面氧化层若超过 5μm 则视为废品。
4. 表面处理与贴片工艺
贴片前弹性体需彻底清洁,在超净环境中粘贴康铜或半导体应变片,使用专用粘合剂确保变形同步。
贴装前需进行组件筛选与匹配,并通过桥路组装、接线进行初步性能测试。
5. 稳定性验证
最后需进行老化处理、防潮密封与标定,以保证长期稳定性(如在 20 年使用寿命内无明显漂移)。例如,某型号传感器可在 -10°C 至 60°C 范围内将零点温度漂移控制在 0.03% F.S./10°C 内。











