焊接应变计固化装置及工艺

摘要

本发明提供焊接应变计固化装置及工艺，涉及传感器加工领域。该焊接应变计固化装置，包括焊接应变机夹持模板与加压台座，所述夹持模板由下底板、上顶板通过转动轴承连接而成，所述下底板的上表面设置有凹槽，所述凹槽的内部放置有焊接应变计，所述加压台座包括U形承台与加压螺纹杆，所述加压螺纹杆与U形承台螺纹连接。本发明提出了焊接应变计制作过程中的关键工艺及其所需要的仪器，构造简单，易于加工制造，使用方便，适于实验室和企业厂房生产用。该仪器和工艺将解决焊接应变计制作中的瓶颈环节，有利于提高焊接应变计成产过程的规范和标准化，提升焊接应变计质量和应用时的测量性能，推动焊接应变计的广泛应用。

说明书

技术领域

本发明涉及传感器加工技术领域，具体为焊接应变计固化装置及工艺。

背景技术

焊接式应变计本质上一种电阻应变计，是将传统电阻应变片粘贴于一个尺寸合适的薄不锈钢基片上，从而使应变计具有了焊接的特性，适用于主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架构件和金属机器等。焊接式应变计同普通电阻应变片一样具有温度性能自补偿和一致性，而相较于普通电阻应变片在粘贴时工艺繁琐、效率低、受制于施工现场环境等缺点，其具有点焊安装，即焊即测的灵活布置优势，同时对引出线进行了保护固定，保障引线牢固可靠。

焊接应变计制作方法为：除去薄不锈钢板(厚度0.05mm-0.2mm)油污、锈斑、氧化膜、镀层及涂料等；用砂纸进行打磨，并打出与贴片方向呈45°角的交叉条纹，然后用浸有丁酮或丙酮的脱脂棉球清洗打磨部位，并用无水乙醇清洗至棉球上不见任何污渍为止；为保证应变计粘贴位置的准确，可用划线工具在贴片部位轻轻划出定位线；选择长期高性能双组份环氧树脂胶粘剂H-610(需要加热固化)粘贴电阻应变片；进行加压处理，加压时需要在其上部铺垫聚四氟乙烯薄膜，再用夹具装置加压。

电阻应变元件与薄不锈钢基片之间对齐，电阻应变元件与基片之间的粘结贴合状况，能否共同工作，将直接影响后面焊接应变计测量的准确性和稳定性。现有的焊接应变计制作工艺对加压固化这一工序还没有明确的操作仪器和方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提出一种可方便实现焊接应变计中电阻应变传感元件与不锈钢基片之间粘结剂的加压固化装置及具体的焊接应变计的固化工艺，对薄不锈钢基片、电阻应变片传感元件与塑料凹槽基片定位。该装置结构简单操作方便，成本低，可以长期反复使用。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：焊接应变计固化装置，包括焊接应变机夹持模板与加压台座，所述夹持模板由下底板、上顶板通过转动轴承连接而成，所述下底板的上表面设置有凹槽，所述凹槽的内部放置有焊接应变计；

所述加压台座包括U形承台与加压螺纹杆，所述加压螺纹杆与U形承台螺纹连接。

优选的，所述焊接应变计包括薄不锈钢基片、电阻应变片传感元件，所述焊接应变计的上表面依次连接有聚四氟乙烯膜、塑料凹槽基片。

优选的，所述下底板与上顶板采用的材质均为钢材，所述下底板与上顶板贴合时严丝合缝。

优选的，所述凹槽的大小与薄不锈钢基片、电阻应变片传感元件与塑料凹槽基片的大小一致，所述凹槽通过镂刻工艺加工而成。

优选的，所述塑料凹槽基片采用可抵抗变形压力的弹性塑料材料，所述薄不锈钢基片、电阻应变片传感元件通过塑料凹槽基片进行定位。

优选的，所述电阻应变片传感元件通过长期高性能双组份环氧树脂胶粘剂H-610固定与薄不锈钢基片相连接。

优选的，所述U形承台为带有加劲肋的纤薄钢制构件。

焊接应变计固化工艺，包括以下步骤：

S1.进行放置

粘贴电阻应变片传感元件于薄不锈钢基片上，将已经初步贴合的薄不锈钢基片和电阻应变片传感元件放置在凹槽中，上部铺垫一层聚四氟乙烯薄膜，再安装塑料凹槽基片，将下底板、上顶板进行贴合，放置到U形承台上；

S2.进行初固

通过旋转加压螺纹杆，使其压力增加，然后将装置放入到温度箱中，保温两小时；

S3.后续处理

保温完成后，使温度降至室温，反向旋转加压螺纹杆进行泄压，再将温度升高至170℃，保温两小时，降至室温后结束。

优选的，所述S2中初固的温度为120℃，压力为0.1-0.3MPa。

(三)有益效果

本发明提供了焊接应变计固化装置及工艺。具备以下有益效果：

本发明提出了焊接应变计制作过程中的关键工艺及其所需要的仪器，构造简单，易于加工制造，使用方便，适于实验室和企业厂房生产用。该仪器和工艺将解决焊接应变计制作中的瓶颈环节，有利于提高焊接应变计成产过程的规范和标准化，提升焊接应变计质量和应用时的测量性能，推动焊接应变计的广泛应用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明加压固化示意图；

图3为本发明的焊接应变计布置结构示意图。

其中，1、下底板；2、上顶板；3、转动轴承；4、凹槽；5、薄不锈钢基片；6、电阻应变片传感元件；7、聚四氟乙烯膜；8、塑料凹槽基片；9、U形承台；10、加压螺纹杆；11、焊接应变计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-3所示，本发明实施例提供焊接应变计固化装置，包括焊接应变机夹持模板与加压台座，夹持模板由下底板1、上顶板2通过转动轴承3连接而成，通过转动轴承3实现绕轴转动，开合十分方便，使下底板1与上顶板2贴合时严丝合缝，下底板1与上顶板2采用的材质均为钢材，下底板1的上表面设置有凹槽4，凹槽4的大小与焊接应变计11的大小一致，可以镂刻不同尺寸和形状的凹槽4于同一下底板1上，凹槽4通过镂刻工艺加工而成，凹槽4的内部放置有焊接应变计11，焊接应变计11包括薄不锈钢基片5、电阻应变片传感元件6，电阻应变片传感元件6通过长期高性能双组份环氧树脂胶粘剂H-610固定与薄不锈钢基片5相连接，焊接应变计11的上表面依次连接有聚四氟乙烯膜7、塑料凹槽基片8，用于固定焊接应变计位置及保护。

加压台座包括U形承台9与加压螺纹杆10，U形承台9为带有加劲肋的纤薄钢制构件或者耐高温塑料构件，加压螺纹杆10与U形承台9螺纹连接。

实施例二：

加压固化工艺的关键在于压力、温度和时间的合理把控。

焊接应变计固化工艺，包括以下步骤：

S1.进行放置

粘贴电阻应变片传感元件6于薄不锈钢基片5上，将已经初步贴合的薄不锈钢基片5和电阻应变片传感元件6放置在凹槽4中，上部铺垫一层聚四氟乙烯薄膜7，再安装塑料凹槽基片8，将下底板1、上顶板2进行贴合，放置到U形承台9上；

S2.进行初固

通过旋转加压螺纹杆10，使其压力增加，使压力达到0.1-0.3MPa，然后将装置放入到温度箱中，温度为120℃，保温两小时；

S3.后续处理

保温完成后，使温度降至室温，反向旋转加压螺纹杆10进行泄压，再将温度升高至170℃，保温两小时，降至室温后结束。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。