RU2698554C1 - Способ установки тензорезисторов - Google Patents
Способ установки тензорезисторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698554C1 RU2698554C1 RU2018138226A RU2018138226A RU2698554C1 RU 2698554 C1 RU2698554 C1 RU 2698554C1 RU 2018138226 A RU2018138226 A RU 2018138226A RU 2018138226 A RU2018138226 A RU 2018138226A RU 2698554 C1 RU2698554 C1 RU 2698554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain gauges
- product
- adhesive composition
- article
- conditions
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
- G01B7/18—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/18—Measuring force or stress, in general using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Заявляемый способ относится к измерительной технике, в частности к способам установки тензорезисторов, предназначенных для работы в условиях открытого космоса. Способ установки тензорезисторов заключается в том, что склеивание посадочных поверхностей тензорезисторов и изделия выполняется в термобарокамере при давлении не более 1 ⋅ 10-4 Па с помощью клеевого состава из эпоксидной смолы и отвердителя, затвердевающего при температуре более 80°С, после выдерживания изделия до затвердевания клеевого состава, температура изделия опускается до 25°С, затем проводится калибровка измерительной системы относительно механических и температурных воздействий на изделие в условиях работы в открытом космосе. Техническим результатом заявляемого способа является предотвращение смещения тензорезисторов при затвердевании клеевого слоя при помещении изделия в условия эксплуатации в открытом космосе за счет склеивания тензорезистора и изделия в термобарокамере в условиях вакуума. 2 ил.
Description
Заявляемый способ относится к измерительной технике, в частности к способам установки тензорезисторов, предназначенных для работы в условиях открытого космоса.
Известен датчик деформаций тензорезисторный, патент РФ №2349874, предназначенный для измерения деформации, содержащий один или несколько тензорезисторов, эластичное покрытие, защищающее тензорезисторы от внешнего воздействия, коммутационную плату. Все три компонента датчика соединены клеевым способом в единую трехслойную конструкцию, склеивание происходит в условиях атмосферы. Датчик предназначен для измерения деформаций конструкций на месте их эксплуатации, в том числе, в экстремальных условиях, например, при измерении деформации элементов железной дороги.
Следует отметить, что эластичное покрытие не защищает от воздействия высоких и/или низких температур, вследствие чего предложенный датчик не применим для использования в условиях открытого космоса.
Известна адгезивная композиция и способ склеивания с ее использованием, патент РФ №2562987, заключающийся в приклеивании пленки к слою не вулканизированной резины, включающий размещение адгезивной композиции, предварительно растворенной в подходящем растворителе, между слоями и вулканизации слоев. Композиция обеспечивает улучшенную адгезию к слою пленки и к резиновому слою, а также уменьшает воздухопроницаемость.
Следует отметить, что данный способ не применим для наклейки тензорезисторных датчиков, предназначенных для работы в условиях открытого космоса, за счет сохранения воздуха в клеевом слое и высокой температурной деформации клеевого слоя на основе каучука.
Известен патент РФ №2393425, принятый в качестве ближайшего аналога, при котором используют измерительное устройство, содержащее два чувствительных элемента, смонтированных на одной основе в условиях атмосферы, в качестве которых использованы два тензорезистора, установленные под углом друг к другу. После установки измерительного устройства на деталь выполняется градуировка измерительного устройства по воздействию, вызывающему заданные деформации детали и температурному воздействию.
Основным недостатком является то, что тензорезисторы наклеиваются на объект в условиях атмосферы, при этом в клеевом слое остаются пузырьки воздуха, вследствие чего тензорезисторы ограничены при измерении деформации во всем диапазоне измерения. Под воздействием вакуума и изменения температуры в диапазоне -125…+150±5°С, пузырьки воздуха испаряются, нарушая расположение тензорезистора относительно направления сил, действующих на объект, нарушая целостность клеевого слоя, вызывая частичный или полный отрыв тензорезистора от посадочной поверхности измеряемого объекта.
Технической задачей заявляемого способа является предотвращение смещения тензорезисторов относительно посадочной площадки измеряемого объекта при помещении изделия в условия эксплуатации в открытом космосе.
Поставленная техническая задача решается следующим образом:
Для решения поставленной технической задачи тензорезисторы наклеиваются на изделие с использованием клеевого состава, затвердевающего при высокой температуре, например, эпоксидная смола совместно с отвердителем, затвердевающие при температуре более 80±2°С. Клей наносится на склеиваемые поверхности изделия и тензорезистора, изделие помещается в термобарокамеру, в камере достигается давление не более 1⋅10-4 Па и выдерживается не менее 2 часов. Затем тензорезисторы устанавливаются в соответствующие пазы с помощью телемеханического устройства, например, копирующего манипулятора. Затем с помощью теплопроводящей плиты, оснащенной нагревательными элементами, изделие нагревается до температуры затвердевания клеевого состава, что контролируется температурными датчиками, расположенными на поверхности изделия. Изделие выдерживается при заданной температуре время, необходимое для отверждения клеевого состава, затем температура изделия опускается до 25±2°С.
При наклеивании тензорезисторов на изделие в условиях вакуума исключается образование пузырьков воздуха в клеевом слое при затвердевании, что обеспечивает сохранение положения тензорезисторов относительно направления действующих сил, стабильность характеристик измерительной системы при выводе изделия в условия работы в открытом космосе, за счет чего обеспечивается работоспособность тензорезисторов в заданном диапазоне измерения усилий в условиях работы в открытом космосе.
На фиг. 1 представлено расположение тензорезисторов 1 при наклейке на изделие 2. На посадочные поверхности тензорезисторов 1 и изделия 2 наносится клеевой состав 3. На фиг. 2 укрупненно представлено изделие 2, установленное на теплопроводящую плиту 4 термобарокамеры 5, с установленными тензорезисторами 1, датчиками температуры 6, показано расположение выводов 7 тензорезисторов, нагрев осуществляется с помощью нагревательных элементов 8.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом:
Изделие подготавливается к наклейке тензорезисторов - шлифуются, очищаются и обезжириваются посадочные поверхности на изделии. На склеиваемые поверхности тензорезисторов и изделия наносится клеевой состав, например, из смеси эпоксидной смолы XT-728 и отвердителя МОЕА. Композиции на основе эпоксидной смолы ХТ-728 обладают высокой температурой затвердевания и высокими физико-механическими свойствами: динамическая вязкость при 25°С не более 17,0 Па. Отверждение совместно с отвердителем МОЕА происходит при температуре 120±2°С в течение не менее 2 часов.
На изделие устанавливаются датчики температуры для контроля температуры изделия. Изделие и тензорезисторы помещаются в термобарокамеру, в термобарокамере достигается давление не более 1⋅10-4 Па. По достижении указанного давления изделие и тензорезисторы выдерживаются не менее 2 часов. При удержании указанного давления из клеевого состава испаряются пузырьки воздуха и летучие вещества в составе эпоксидной смолы. Затем тензорезисторы устанавливаются на посадочные поверхности пазов изделия в следующем положении - два тензорезистора противолежащих плеч мостовой схемы устанавливаются продольно направлению действующих сил, два других тензорезистора устанавливаются перпендикулярно направлению действующих сил. Изделие нагревается до температуры 120±2°С для отверждения клеевого слоя. Затем температура опускается до 25±2°С.
Затем проводится калибровка тензорезисторов по механическим воздействиям на изделие, в условиях, приближенных к условиям эксплуатации, при давлении 2⋅10-6 Па, в температурном диапазоне - 125…+150°С.
Техническим результатом заявляемого способа является предотвращение смещения тензорезисторов относительно посадочной площадки измеряемого объекта при помещении изделия в условия эксплуатации в открытом космосе за счет склеивания тензорезистора и изделия в термобарокамере, в условиях вакуума.
В изделии, деформацию которого необходимо измерить, выполняются пазы для установки тензорезисторов. Шлифуются, очищаются и обезжириваются посадочные поверхности на изделии. На посадочные поверхности тензорезисторов и пазов изделия наносится клеевой состав из эпоксидной смолы ХТ-728 и отвердителя МОЕА. Изделие устанавливается в термобарокамеру. В термобарокамере достигается давление не более 1⋅10-4 Па. В процессе откачки воздуха из термобарокамеры пузырьки воздуха, летучие соединения испаряются из материалов, в том числе из клеевого состава и удаляются из термобарокамеры. Удаление пузырьков воздуха из клеевого состава путем испарения обеспечивает равномерное затвердевание клеевого состава и исключает возможное смещение тензорезистора от установленного положения, обеспечивая точную ориентацию относительно направления измеряемых сил, вызывающих деформацию изделия.
Затем с помощью нагревательных элементов, установленных на теплопроводящей плите термобарокамеры, изделие нагревается до температуры 120±2°С, начинается процесс затвердевания клеевого состава из эпоксидной смолы ХТ-728 и отвердителя МОЕА. Клеевой состав затвердевает и обеспечивает надежное крепление тензорезисторов в пазах. Выдерживание изделия в вакууме во время затвердевания клеевого состава обеспечивает сохранение положения тензорезисторов, удаление пузырьков воздуха из клеевого состава обеспечивает равномерное затвердевание. При этом выводы тензорезисторов закрепляются в клеевом составе, что предотвращает их обрыв от чувствительного элемента при монтаже или в процессе эксплуатации.
По окончании процесса затвердевания клеевого состава температура объекта снижается до 25±2°С. Затем проводится калибровка измерительной системы относительно механических и температурных воздействий на изделие в условиях работы в открытом космосе.
Достигаемый технический эффект заключается в предотвращении смещения тензорезисторов относительно посадочной поверхности измеряемого объекта, благодаря чему обеспечивается работоспособность тензорезисторов во всем диапазоне измерения усилий в условиях работы в открытом космосе.
Claims (1)
- Способ установки тензорезисторов, соединенных по мостовой схеме, которые наклеивают с помощью клеевого состава, состоящего из эпоксидной смолы и отвердителя, путем горячего отверждения, затем проводится калибровка датчика по механическим и температурным воздействиям, вызывающим деформацию изделия, отличающийся тем, что тензорезисторы и изделие с нанесенными клеевыми слоями выдерживаются в термобарокамере в течение не менее двух часов при давлении не более 1⋅10-4 Па, затем выполняется склеивание посадочных поверхностей тензорезисторов и изделия в термобарокамере при давлении не более 1⋅10-4 Па, затем тензорезисторы и изделие выдерживаются в течение времени, необходимого для отверждения клеевого состава, при температуре, определяемой требованиями к клеевому составу горячего отверждения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138226A RU2698554C1 (ru) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Способ установки тензорезисторов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138226A RU2698554C1 (ru) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Способ установки тензорезисторов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2698554C1 true RU2698554C1 (ru) | 2019-08-28 |
Family
ID=67851610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138226A RU2698554C1 (ru) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Способ установки тензорезисторов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2698554C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112050975A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-08 | 宇博智能科技(杭州)有限公司 | 信号处理方法、模块、装置及存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU711350A1 (ru) * | 1978-06-08 | 1980-01-25 | Предприятие П/Я А-1891 | Способ наклейки тензорезисторов |
SU1180682A1 (ru) * | 1984-04-11 | 1985-09-23 | Предприятие П/Я А-7544 | Способ контрол качества наклеивани тензорезисторов |
RU2389973C2 (ru) * | 2008-07-30 | 2010-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Способ изготовления тензорезисторов для измерения деформаций поверхности |
CN102221430B (zh) * | 2010-04-13 | 2013-07-10 | 精量电子(深圳)有限公司 | 一种微熔粘接应变片的方法 |
-
2018
- 2018-12-18 RU RU2018138226A patent/RU2698554C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU711350A1 (ru) * | 1978-06-08 | 1980-01-25 | Предприятие П/Я А-1891 | Способ наклейки тензорезисторов |
SU1180682A1 (ru) * | 1984-04-11 | 1985-09-23 | Предприятие П/Я А-7544 | Способ контрол качества наклеивани тензорезисторов |
RU2389973C2 (ru) * | 2008-07-30 | 2010-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Способ изготовления тензорезисторов для измерения деформаций поверхности |
CN102221430B (zh) * | 2010-04-13 | 2013-07-10 | 精量电子(深圳)有限公司 | 一种微熔粘接应变片的方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112050975A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-08 | 宇博智能科技(杭州)有限公司 | 信号处理方法、模块、装置及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5673586A (en) | Adhesion and cohesion testing system | |
Alster et al. | Influence of compliance of the substrate materials on polymerization contraction stress in thin resin composite layers | |
Zhang et al. | Absorption and glass transition temperature of adhesives exposed to water and toluene | |
RU2698554C1 (ru) | Способ установки тензорезисторов | |
Ali et al. | Eutectic Ga-In liquid metal based flexible capacitive pressure sensor | |
Guo et al. | High-sensitive and stretchable resistive strain gauges: Parametric design and DIW fabrication | |
US9074864B2 (en) | Device and method relating to a sensing device | |
Enser et al. | Printed strain gauges embedded in organic coatings | |
CN103569355B (zh) | 用于制动杆的环绕式应变计组件 | |
CN107084661B (zh) | 一种结构胶固化应力测试装置及测试方法 | |
CN114413780B (zh) | 一种用于飞机测试的结构热应变测量方法 | |
WO2004019177A2 (en) | Device and method for testing paving materials | |
Marques et al. | Effect of low temperature on tensile strength and mode I fracture energy of a room temperature vulcanizing silicone adhesive | |
Kobayashi et al. | Multipoint cure monitoring of CFRP laminates using a flexible matrix sensor | |
US5768936A (en) | Adhesion and cohesion paint testing system | |
Qandil et al. | Considerations in the design and manufacturing of a load cell for measuring dynamic compressive loads | |
Freynik et al. | Strain-gage-stability measurements for years at 75° C in air: The zero shift of several conventional metal-foil strain gages and organic adhesives was measured for 2 1/2 years at 75° C | |
US3071502A (en) | Process for manufacture of photoelastic members | |
PH12020551517A1 (en) | Adhesive film and electronic device manufacturing method | |
RU2715890C1 (ru) | Способ закрепления тензорезистора на поверхности детали | |
US6301775B1 (en) | Alumina encapsulated strain gage, not mechanically attached to the substrate, used to temperature compensate an active high temperature gage in a half-bridge configuration | |
CN110873616A (zh) | 防潮应变片及其制备方法 | |
WO2024106345A1 (ja) | 成形品質の評価方法、成形品の検査方法、成形品質の評価装置及び成形品の検査装置 | |
Cox et al. | Stress free temperature testing and calculations on out-of-autoclave composites | |
WO2011012711A1 (en) | Strain gage and process of manufacture and method of installation |