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稱重傳感器的防護與密封
稱重傳感器的防護(hu)與密封
上(shang)海香川電子衡器有限公司
【摘 要】 防護(hu)與(yu)密封是稱重傳感(gan)器耐(nai)受客觀環(huan)境和(he)感(gan)應環(huan)境條件影響而能穩定可靠
工(gong)作(zuo)的根本保障，因(yin)此(ci)它(ta)是制(zhi)造工(gong)藝(yi)流程中的要害工(gong)序，防護密封技(ji)術(shu)與工(gong)藝(yi)必(bi)須(xu)先進、
合(he)理(li)、可靠(kao)。基于這(zhe)一(yi)理(li)念，本文(wen)重點介紹了稱(cheng)重傳感(gan)器防護(hu)與密(mi)封的基礎；國際通用
IP防護(hu)與密封(feng)標(biao)準體(ti)(ti)系及其密封(feng)性能試驗方(fang)法；表面密封(feng)、盲孔灌封(feng)材料(liao)的特點、選擇
及膠封工(gong)藝(yi)；對焊(han)接(jie)(jie)密封技術與裝備的要求及焊(han)接(jie)(jie)密封工(gong)藝(yi)。并簡單介紹了柯伐合(he)金密
封端子的特點及應用方法(fa)。
一、概(gai)述
防護與密封是(shi)稱重傳感器(qi)制造(zao)工藝(yi)流程中的要害工序，是(shi)稱重傳感器(qi)耐受(shou)客觀環境
和感應環境條件(jian)(jian)影(ying)響而能穩定可靠工作的(de)根本保障(zhang)。粘(zhan)貼在稱重傳感器彈性(xing)元件(jian)(jian)上的(de)電
阻(zu)應變(bian)計，以(yi)及(ji)所(suo)用的應變(bian)膠粘劑，都會(hui)受(shou)到空氣(qi)中水分和氧(yang)氣(qi)的影響，因為水能滲(shen)入(ru)
幾乎(hu)所有的聚合(he)物，而產生(sheng)增塑。如果防護(hu)與密封不良，電阻應變(bian)計和應變(bian)膠(jiao)粘劑吸(xi)收(shou)
空氣(qi)中的水分，就會(hui)使(shi)膠粘劑層(ceng)膨(peng)脹增塑，造(zao)成絕(jue)緣電阻、粘結強度和剛(gang)性急劇(ju)下降，
引起零點漂移和輸(shu)出(chu)無(wu)規(gui)律變化，直至稱重傳感器失效。此時稱重傳感器的制造工藝再
精湛(zhan)、技(ji)術(shu)性(xing)(xing)能指標再優良也無法發揮(hui)作用，所以穩定性(xing)(xing)和可靠性(xing)(xing)是(shi)稱重(zhong)傳感器的(de)前提
性技術指(zhi)標。確保此(ci)項指(zhi)標必須(xu)進行有效的防護與密封，提高稱重傳(chuan)感器防潮(chao)、防水、
防鹽霧(wu)性(xing)能(neng)和(he)抗振動、沖(chong)擊的能(neng)力。
稱重傳感器在使(shi)用(yong)過(guo)程中，受到水(shui)的(de)直接噴射和浸泡，潮氣的(de)滲(shen)入都會使(shi)應變膠粘
劑的粘結(jie)強(qiang)度和(he)絕緣(yuan)電(dian)阻下降，因(yin)為潮氣并不(bu)完全是H20，通常是許多復(fu)雜的水溶液，
它能(neng)滲(shen)入(ru)各種(zhong)聚合物，使(shi)其增塑而改變性(xing)能(neng)。鹽霧是一(yi)種(zhong)氣(qi)溶膠狀體，主要成份(fen)是氯化
鈣(gai)、氯化(hua)鎂和其它雜質，對彈性元件、電阻應變計和應變膠粘劑有較強的(de)腐蝕作用。這(zhe)
是(shi)稱重(zhong)傳感器防(fang)護與密(mi)封(feng)的重(zhong)點，如果防(fang)護與密(mi)封(feng)不良，將(jiang)使此前各項工(gong)藝成果前功盡(jin)
棄(qi)，可見防(fang)護(hu)與(yu)密(mi)封(feng)的重要性。
二(er)、防護密封(feng)的基礎與方法
稱重傳感(gan)器防護與密封的基礎(chu)，是涂刷電阻應變計防護面(mian)膠(jiao)。對防護面(mian)膠(jiao)的要求是：
（1）絕緣強(qiang)度＞5000MΩ，體積電阻1014～1018Ω.cm；
（2）與金(jin)屬表面(mian)有很強的粘結力，防止潮濕(shi)氣體從(cong)界面(mian)滲入；
（3）吸潮(chao)性小，內聚強(qiang)度(du)大；
（4）固(gu)化(hua)反應不釋放有害化(hua)合物(wu)，對電阻(zu)應變計無腐蝕作(zuo)用；
（5）固(gu)化成膜(mo)后柔軟并在(zai)彈(dan)(dan)性元件應變(bian)范(fan)圍(wei)內恒彈(dan)(dan)性。
電阻應變計防護面膠(jiao)的涂刷時機(ji)與涂刷前(qian)的清洗(xi)至關重要。在稱重傳感器(qi)生產工藝(yi)
流程(cheng)中，是(shi)在完成下列兩項工作后進行，其一是(shi)貼片、加(jia)壓固化(hua)、卸壓后固化(hua)、質量檢
查、粘貼端子、焊線組(zu)橋和測量絕緣電阻各工序質量合(he)格(ge)；其(qi)二(er)是對工序質量合(he)格(ge)的彈
性(xing)元件(jian)進行整(zheng)體(ti)清洗(xi)。彈性(xing)元件(jian)整(zheng)體(ti)清洗(xi)后必須(xu)盡快放入高溫試驗箱內，加溫40℃并保
溫一定時間，從箱內取出彈性(xing)元件(jian)在干燥的環境(jing)條件(jian)下涂刷防護面膠(jiao)⑴。其目(mu)的是(shi)防止
電阻應變計在生產(chan)過程中受潮(chao)，并為(wei)最后的(de)防護(hu)與密封打好基礎(chu)。
國內外應用(yong)較多(duo)的電阻應變計防護面(mian)膠(jiao)(jiao)主要有丙(bing)烯(xi)酸酯和橡膠(jiao)(jiao)型膠(jiao)(jiao)粘劑(ji)兩種類型。
單組份(fen)的丙烯酸酯膠粘劑應用較為(wei)普(pu)遍，由于其分子鏈末端(duan)具有丙烯酸基(ji)因或甲基(ji)
丙烯酸(suan)基因(yin)，所以活(huo)性大，涂層薄、彈性好(hao)、粘結力強、界面密封性能好(hao)。主要品(pin)種有
美(mei)(mei)國(guo)專利產(chan)品液態的氯丁橡(xiang)膠(jiao)，美(mei)(mei)國(guo)BLH公(gong)司(si)J型防護(hu)面膠(jiao)，美國V－MM公司M－Coat C
型、D型防護面(mian)膠⑵，以(yi)及(ji)我(wo)國(guo)研(yan)制的(de)P5型防護面膠(jiao)。
橡膠型(xing)膠粘(zhan)劑應用較多的膠型(xing)主要有：美(mei)國Dow Corning公(gong)司的3140和(he)日本東(dong)芝
株式會社的(de)TSE397、TSE399單組份硅橡膠。國內此類膠型的產品較多，主要有室(shi)溫固
化(hua)單(dan)組(zu)份硫化(hua)硅橡膠(jiao)ND－703、ND－704、ND－705、ND－81、ND901等(deng)20余個品種，
基本符(fu)合電阻(zu)應變計防護面(mian)膠的技術要求。
稱重(zhong)傳感(gan)器的防(fang)護與密(mi)封(feng)主要有表面密(mi)封(feng)、盲(mang)孔灌(guan)封(feng)和焊接密(mi)封(feng)三種方法。由于波
紋平膜(mo)片、雙層膜(mo)片、杯形膜(mo)片的設計制(zhi)造技術，焊接工藝(yi)裝備，制(zhi)造成本等(deng)原因，目
前世界各國稱(cheng)重傳感器的(de)防護與密封(feng)仍以表面(mian)密封(feng)和(he)盲孔灌封(feng)的(de)膠封(feng)為主。
三(san)、國(guo)際通用IP防護與密封標準體(ti)系及其密封性能試驗方法
1、國際(ji)通用IP防護與(yu)密封標準體系
國(guo)際上通用的防(fang)護(hu)標準體(ti)系(xi)（International Protection）采用3個依次排(pai)列(lie)的數字表(biao)
示(shi)，按數(shu)字(zi)順序分(fen)別(bie)表示(shi)防(fang)塵、防(fang)潮（或防(fang)水(shui)）、抗沖擊。例如(ru)IP675，表示(shi)完全防塵；
防水深度15cm～1m；抗沖擊能量200焦耳。因稱重傳感器本身具有抗振動、沖擊能力，
所以省略第(di)3位(wei)數(shu)字，只(zhi)用兩位(wei)數(shu)字表示即(ji)可(ke)。IP防(fang)護與(yu)密封體系2位數(shu)字表示內容如
下：
第(di)一位數字表(biao)示(shi)防(fang)塵等級
1——防護固體(ti)顆粒到(dao)50mm；
2——防(fang)護(hu)固體(ti)顆(ke)粒到12mm；
3——防護固體顆粒(li)到(dao)2.5mm；
4——防護固(gu)體(ti)顆粒到1.0mm；
5——進入(ru)防(fang)塵(chen)范(fan)圍（基本防(fang)塵(chen)）；
6——完全防塵。
第二位(wei)數字(zi)表示防潮（或(huo)防水(shui)）等級
0——不(bu)防護；
1——防護垂直下降(jiang)的來水；
2——防護從垂直(zhi)方向一直(zhi)到15o來水的直(zhi)接(jie)噴射；
3——防(fang)護(hu)從垂直方向一直到60o來水的直(zhi)接噴(pen)射；
4——防護(hu)全(quan)方位范圍來水的直接噴射；
5——防護水從低(di)壓噴(pen)嘴進行噴(pen)射；
6——防護水從高壓噴嘴進行噴射(she)；
7——防護水深度在15cm～1m之(zhi)間；
8——防護(hu)在(zai)壓力下(xia)長時間浸(jin)泡。
2、防護與密封性能(neng)試驗方法
稱(cheng)重傳感器的防(fang)護(hu)與密封試(shi)驗，對于生產企業是工藝(yi)性試(shi)驗，由于防(fang)護(hu)與密封質量
已包含在各項技術性能指標中，特別是穩定性和可(ke)靠性指標中。因此在“稱重傳(chuan)感器(qi)”國(guo)
家(jia)標(biao)準和計量檢定(ding)規程中沒有明確規定(ding)。許多(duo)生產企業在進行(xing)稱重傳(chuan)感器的防護與密封
性(xing)能試(shi)驗時，都參(can)照國家計量檢定規程中(zhong)的濕(shi)度(du)試(shi)驗方法，只是用(yong)水箱代替(ti)濕(shi)熱試(shi)驗箱
進行試驗測試。
按(an)要求的水(shui)深(shen)將(jiang)稱重傳感器放置(zhi)在水(shui)箱內48小(xiao)時后取(qu)出(chu)，擦掉(diao)表面水痕，在室溫
下放(fang)置2～4小時，按濕(shi)度試驗(yan)測試方(fang)法進行測量，試驗(yan)前后靈敏度變(bian)化應不超過重(zhong)復
性誤(wu)差(cha)。
四、表面密封
1、表面密封方法、特點及材料選擇
表面密(mi)封(feng)(feng)方法用于既無(wu)外殼密(mi)封(feng)(feng)又無(wu)盲孔灌封(feng)(feng)的稱(cheng)重傳(chuan)感器，主要(yao)是電子計價秤、
電子臺秤用鋁(lv)合金平行(xing)梁結構的稱重(zhong)傳感(gan)器(qi)。其(qi)密(mi)封方法是在(zai)電阻應(ying)變計、引線與焊(han)線
端子、補償片電(dian)阻的面(mian)膠(jiao)上(shang)，再涂一層防護與(yu)密封材(cai)料，使電(dian)阻應變計(ji)及(ji)其(qi)面(mian)膠(jiao)等與(yu)空
氣隔離并得到很好的(de)保護，達到防護與(yu)密(mi)封(feng)(feng)的(de)目的(de)。其(qi)特(te)點是密(mi)封(feng)(feng)工(gong)藝和涂覆作(zuo)業雖然(ran)
比較(jiao)簡單(dan)，但對已涂刷的(de)面膠和彈性元件表面的(de)潔凈度要求較(jiao)高(gao)，必須嚴格(ge)處理并(bing)在符
合(he)要求的環境條件下(xia)涂覆，各項涂覆工序如有不周全(quan)將引起絕(jue)緣下(xia)降，達(da)不到(dao)絕(jue)緣電阻
＞5000MΩ的要(yao)求(qiu)。
對表面防(fang)護與(yu)密封(feng)材料的要(yao)求(qiu)是：
（1）優(you)良的(de)粘結性能，即(ji)與電阻應變計的(de)防(fang)護面膠層、彈性元件表面粘結性好；
（2）良好的防潮(chao)耐水性(xing)(xing)能(neng)和(he)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)；
（3）具有(you)較(jiao)高的(de)電絕緣性能、穩定的(de)物理(li)與化學性能；
（4）酸堿度呈中性，對電阻應變計面膠(jiao)等無(wu)腐(fu)蝕作用(yong)；
（5）涂覆(fu)應力低(di)，固(gu)化體(ti)積收縮小(xiao)；
（6）在稱重傳(chuan)感(gan)器使用(yong)溫度范圍內（一(yi)般為-20℃～70℃）柔軟，彈(dan)性好，不增加(jia)
剛度；
（7）操(cao)作方便，涂(tu)刷性好，固化工藝簡單；
（8）成本較低，容易保存。
2、表面密封工藝(yi)
表面密封(feng)有單層和多層密封(feng)兩種工藝。表面單層密封(feng)是(shi)在(zai)電阻(zu)應(ying)變計防(fang)護面膠涂層
的基礎上，再涂一層(ceng)防(fang)護與密封(feng)材料。這類表面防(fang)護與密封(feng)材料較多(duo)，比(bi)較理想(xiang)的防(fang)潮
涂料是美國專利介紹的液態(tai)異(yi)丁(ding)橡膠，其配方為(wei)：橡膠10％、填料50％、增韌劑10％、
膠(jiao)3％～5％、溶劑25％～27％。最具代(dai)表(biao)性的還有美(mei)國V－MM公司的M－Coat FBT
溶劑稀釋(shi)的(de)丁(ding)基橡膠(jiao)，日本信(xin)越化學工(gong)業株(zhu)式會社的(de)KE441型單組(zu)份液態(tai)硅(gui)橡膠。硅(gui)
橡膠密(mi)封材料有一個共同缺點，即固化時揮發(fa)出酒精等成(cheng)份(fen)，對防護(hu)面膠和(he)彈性元件(jian)表
面(mian)有一定的影響，為克服(fu)這一缺點，而采(cai)用(yong)多層密(mi)封。
表面多(duo)層密封(feng)是利(li)用多(duo)種防護與(yu)密封(feng)材料的特(te)性和(he)它(ta)們之間的互補性，組(zu)成(cheng)一個(ge)具
有(you)優良防護性(xing)能的(de)表面密封結(jie)構。這種(zhong)防護與(yu)密封結(jie)構是由內層的(de)防護膠粘劑，中層的(de)
密封(feng)薄膜和外層的硅橡膠(jiao)構成(cheng)。靠近(jin)電阻(zu)應變計(ji)的內層防護(hu)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)主要起粘(zhan)結密封(feng)薄膜
作用，外層硅(gui)橡膠起一定的密封和機械(xie)防(fang)(fang)護作用，真正起防(fang)(fang)潮、防(fang)(fang)水、防(fang)(fang)鹽霧(wu)等(deng)密封作
用的是中層的密封(feng)薄膜，如果密封(feng)薄膜底(di)面帶有(you)膠粘劑(ji)，就不用再涂刷(shua)防護膠粘劑(ji)。在(zai)
這類密(mi)封薄膜中應用較多的是(shi)PTFE密封薄膜(mo)和聚胺(an)酯密封薄膜(mo)。PTFE密封薄膜實際
上是雙面經(jing)過特殊處(chu)理的(de)聚四氟乙烯薄(bo)膜(mo)，它具(ju)有防濕熱(re)、耐水(shui)解性能好，抗(kang)大氣老(lao)化
和(he)化學(xue)腐(fu)蝕能力強的特點。有關資(zi)料(liao)給(gei)出(chu)，厚度為0.1mm的聚四氟乙(yi)烯薄膜在室外(wai)暴
露六年多，其外觀和(he)機械性(xing)能等均無明(ming)顯變化。PTFE密(mi)封(feng)薄膜的(de)技術性能為(wei)：
（1）使用溫(wen)度范圍(wei) -100℃～200℃；
（2）伸長率 20％～400％；
（3）體(ti)積電阻 （20℃/50％RH）＞108Ω.cm；
（4）介質損耗角 （106Hz）0.0002。
五、盲(mang)孔灌封
1、盲孔灌封方法、特點及材料選擇
顧名思義，盲孔灌(guan)封就是無需設計密封外殼(ke)，利用彈(dan)性(xing)元(yuan)件應變區內的盲孔、通孔
等結構(gou)，選擇合適的高分子防(fang)護與(yu)密封材(cai)料，根據其分子結構(gou)和(he)聚(ju)集狀(zhuang)態進行(xing)配(pei)方設計，
最后將其(qi)分層(ceng)澆灌在(zai)盲孔(kong)內，固化后即可(ke)起到防護與(yu)密封(feng)作用。盲孔(kong)灌封(feng)方(fang)法(fa)實(shi)際(ji)上是(shi)
在彈性元件盲孔(kong)內的電(dian)阻應變計、焊(han)線端(duan)子、補償元器件已涂(tu)覆的防護面膠上，澆(jiao)灌一(yi)
層或(huo)多(duo)層防護(hu)與(yu)密封(feng)材料，以及金(jin)屬防護(hu)蓋，經固(gu)化形成(cheng)一(yi)個整體(ti)的防潮、防水密封(feng)絕
緣彈性體。
由于(yu)盲孔(kong)最外(wai)層的灌(guan)封材料長期與空氣中的水(shui)份和氧氣接觸，所以對其技術性能要
求較高，主要是：
（1）極優良的防(fang)潮(chao)性(xing)能；
（2）良好的(de)粘結性能；
（3）優良的電絕緣性能；
（4）固(gu)化發(fa)熱少，收(shou)縮率(lv)低，為較硬結構(gou)且彈性好；
（5）分(fen)子結構穩定，耐老化，長期穩定性好；
（6）使用溫(wen)(wen)度范(fan)圍大(da)于稱(cheng)重傳感(gan)器工作溫(wen)(wen)度范(fan)圍；
（7）工(gong)藝(yi)簡單(dan)，最好室(shi)溫固化(hua)(hua)，如必須加溫時，其固化(hua)(hua)溫度應小于80℃；
（8）無毒(du)或低毒(du)，對操作者影響小，成本(ben)低。
此(ci)外，對電性能、耐老(lao)化性能、物理機(ji)械性能等也應有具體(ti)要求。
電性能：一(yi)般要求是具有較高的(de)擊(ji)穿(chuan)電壓(ya)和絕緣電阻，較小的(de)介(jie)(jie)電常數(shu)和介(jie)(jie)電損耗(hao)。
耐老化(hua)性能：首先(xian)是(shi)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的耐濕熱老化(hua)能力(li)，在濕熱環境(jing)中體(ti)積電阻率應大于
1010Ω.cm；其次(ci)是較(jiao)好的耐高低溫(wen)能(neng)力，應保證在-20℃～70℃范圍內仍有優良的綜合性
能，特別是彈性性能。
物理機械(xie)性能：抗(kang)拉強(qiang)度(du)和抗(kang)沖(chong)擊強(qiang)度(du)要大(da)，韌(ren)性要好，線膨(peng)脹系(xi)數和收縮(suo)率(lv)要小。
2、盲(mang)孔灌(guan)封工藝
任(ren)何(he)應變膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)和防護(hu)與(yu)密(mi)封材料，嚴格說來都有吸收(shou)潮氣的特性，僅靠較薄的一(yi)
層防護面膠不足以抵抗空(kong)氣(qi)中的水份(fen)和氧氣(qi)浸害，因此必須在盲孔(kong)、應變通孔(kong)、彈性元
件與(yu)(yu)外殼之(zhi)間的空腔內，全部灌滿(man)防(fang)護與(yu)(yu)密封材料，使電阻(zu)應變(bian)計、各種補償電阻(zu)等(deng)與(yu)(yu)
外(wai)界環(huan)境條件完全隔(ge)離，阻(zu)礙潮氣、水份和鹽(yan)霧浸入，提高防護與密封能力。
盲孔灌封分為盲孔內電(dian)阻應變計、短接(jie)線(xian)、補償元(yuan)器(qi)件加固和外(wai)層灌封及粘(zhan)貼金屬
防護(hu)蓋(gai)兩個(ge)階段進行(xing)。
（1）補償元器件加固
補(bu)償元器(qi)件加固就是用加固材料將盲孔內和引(yin)線(xian)盒內的(de)補(bu)償元器(qi)件、電(dian)阻(zu)絲和連接
線等加固密封，保護引線和焊點提高抗(kang)振動、沖擊載荷(he)的能力。國內外加固材料多采(cai)用(yong)
環氧(yang)類或(huo)聚胺(an)酯灌(guan)封膠，對配方(fang)的要求是固化(hua)后必須成柔軟的彈性結(jie)構⑶。這(zhe)樣將(jiang)其(qi)澆
灌在(zai)盲孔(kong)的最底層或(huo)引(yin)線(xian)盒內，即可加固元器件又能起(qi)到密封作(zuo)用。
環(huan)氧類加(jia)固密封(feng)(feng)材料(liao)視樹脂和固化劑(ji)的(de)種類不(bu)同，有多種組合配方(fang)和加(jia)固密封(feng)(feng)工
藝。雙酚A型環氧樹脂和低分子聚(ju)酰胺（650）組(zu)成的配方，盡管加固后(hou)有一定的韌性，
抗振動(dong)、沖(chong)擊(ji)能力較強，但柔軟性(xing)較差(cha)，不是理(li)想的加(jia)固密封材料。目前應(ying)用較多的是
DG-4透明環氧膠和聚胺酯(zhi)灌封膠，后(hou)者是(shi)采用(yong)端羥基聚丁(ding)二烯和多異氰酸(suan)脂為(wei)主(zhu)要材
料制成的(de)(de)，雙組份(fen)結構(gou)，可配(pei)制成柔軟的(de)(de)彈性結構(gou)。從分子式(shi)看(kan)碳氧結合是單(dan)鍵(jian)，分子
結構穩(wen)定，不易老化，長期穩(wen)定性(xing)好。當采(cai)用(yong)硅橡膠(jiao)加固密(mi)封時，之前(qian)的(de)防潮涂層不能
選用(yong)聚胺脂類膠，因為硅橡膠和(he)聚胺脂涂層的粘結力較(jiao)差，極(ji)容易(yi)剝(bo)落。所以應選擇(ze)有
機硅類防潮涂(tu)層，它能改善硅橡膠與被加(jia)固密(mi)封(feng)印(yin)刷電(dian)路板(ban)等的粘結效果(guo)，提高加(jia)固密(mi)
封的(de)可靠(kao)性。
（2）盲孔灌(guan)封
一般灌封(feng)材料可分為(wei)剛(gang)性和彈性兩種(zhong)結構。剛(gang)性灌封(feng)材料為(wei)環氧(yang)樹脂(zhi)類、不飽和聚(ju)
脂、酚醛(quan)聚脂等，其特點是密封(feng)性(xing)能(neng)好，但剛性(xing)大，難以更換元器件。彈性(xing)灌封(feng)材料主(zhu)
要有硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、聚硫(liu)(liu)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、聚胺脂橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等，其中以室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和聚胺脂橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)應用最(zui)為
廣泛(fan)。
室溫硫化硅橡膠形(xing)成的彈性體能在-65℃～200℃下長期使用，它具(ju)有(you)優良(liang)的化學穩(wen)
定性，良好(hao)的(de)防潮、防水和抗振性能；無毒、無味，容易灌封；能在深部硫化，且收縮(suo)
率低。但(dan)在(zai)固化時將有低分子(zi)物放出(chu)，因此灌(guan)封后(hou)應晾置(zhi)一定時間，使(shi)低分子(zi)物盡量揮
發，其后方可使用(yong)。
聚胺脂橡膠具有良(liang)好的機械強度和粘結性(xing)能(neng)，硬(ying)度可在較大范(fan)圍內調節，特別適(shi)合(he)
不同(tong)結(jie)構、不同(tong)量程的稱重傳感器密封(feng)。聚胺脂橡(xiang)膠的電(dian)性能(neng)、力學性能(neng)、耐(nai)透濕性能(neng)
均(jun)優于環氧膠，同時還具有(you)耐(nai)水解穩定性(xing)，防潮能(neng)力(li)強，絕緣性(xing)能(neng)好，耐(nai)高(gao)壓，無腐蝕，
冷熱循環體(ti)(ti)積收縮(suo)率小等(deng)特點，但在配(pei)制時的反(fan)應(ying)過程中會產生氣泡(pao)，所以必(bi)須在排除(chu)
氣泡后才能灌封。
灌(guan)封工藝比較簡(jian)單(dan)，灌(guan)封前將盲孔周圍清洗干(gan)凈，測(ce)量(liang)并(bing)記錄絕(jue)緣電阻值。按技術
要求配(pei)制灌封膠，經真(zhen)空脫泡后進行灌封，按(an)要求固化成形。
六、焊接密封(feng)
1、對焊(han)接密封技術與裝備的要求
稱重傳(chuan)感器在惡(e)劣的環境條(tiao)件(jian)下(xia)和在對(dui)穩定性(xing)要求較(jiao)高(gao)的條(tiao)件(jian)下(xia)工(gong)作時，必(bi)須對(dui)其
采用抽真(zhen)空、充惰性氣體的(de)焊接密封工藝。由于應變式稱重傳(chuan)感器的(de)結構和制(zhi)造工藝的(de)
特殊性，對焊接技術和焊接工藝裝備(bei)有(you)如下要求：
（1）焊(han)(han)接時的(de)熱(re)影(ying)響區盡量小，這就要(yao)求在(zai)進行結構設計時焊(han)(han)縫盡量遠離(li)電阻應
變計粘貼(tie)位置；
（2）焊縫應均(jun)勻、整齊、美觀、可(ke)靠，盡量不使膜片(pian)變(bian)形(xing)，因此要求焊接(jie)膜片(pian)設
計(ji)成波紋平(ping)膜(mo)片(pian)、杯形膜(mo)片(pian)，以(yi)減少焊接變形，降低殘余應力和(he)對靈(ling)敏度的影響；
（3）彈(dan)性元件的坡口和焊接膜片尖角應符(fu)合(he)焊接要(yao)求，焊縫位(wei)置開敞易于焊接作(zuo)
業，以保(bao)證焊縫質量；
（4）工藝簡單，焊(han)接效率高(gao)。
2、焊接方法、原理與特點
焊接方法(fa)主(zhu)要(yao)有電子(zi)束焊接、激光焊接、脈沖氬弧焊接、弱等離子(zi)焊接等，其中應(ying)
用較多的是激光焊接(jie)和脈沖氬弧焊接(jie)。
（1）電子(zi)束焊接(jie)
在電子(zi)束焊(han)機真空腔內(nei)進(jin)行焊(han)接(jie)，其焊(han)接(jie)工藝是焊(han)機通入(ru)電流加熱陰(yin)極，使(shi)它成為
一(yi)個能發射電子的電子槍系統(tong)，帶有負電荷的電子束高速飛向(xiang)處于高電位的稱重傳感器(qi)
外(wai)殼、密(mi)封(feng)模片與彈性元件相(xiang)貼合的焊(han)(han)縫。焊(han)(han)機(ji)的聚焦(jiao)系(xi)統使電(dian)子束聚焦(jiao)，并以(yi)極高的
速(su)度沖擊到極小(xiao)面積的焊(han)縫上，將動(dong)能轉變為熱(re)能。電子束聚焦越細能量就越高度集中，
可在(zai)幾分之一(yi)微(wei)秒內，使被(bei)焊接的(de)極小面積焊縫的(de)溫度升高到幾千度，從而熔化(hua)被(bei)焊材
料進行焊接密封。
電(dian)子(zi)束焊接的特點是(shi)：
1）焊接在(zai)102～103pa壓力真空腔內進行，不(bu)受(shou)各種污(wu)染物影(ying)響(xiang)；
2）焊接(jie)時能量快速高(gao)度集中，熱影響區小，被焊件不變形；
3）適用范圍(wei)廣，可焊接(jie)(jie)各種合(he)金鋼(gang)、不銹鋼(gang)和有色(se)金屬材料，焊接(jie)(jie)最小厚度為
0.1mm；
4）焊接后彈性元件或電阻應變(bian)計處于102～103pa真空中，是最佳的密封(feng)狀態，密
封(feng)等級可達(da)IP68；
5）沒有焊渣(zha)，無需清除氧化模。
電子束焊接(jie)的缺點(dian)是設備昂(ang)貴，焊接(jie)成本高。
（2）激光焊接(jie)
激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)束是由單色的(de)、相(xiang)(xiang)位(wei)相(xiang)(xiang)干的(de)電磁波組成，正因(yin)為它的(de)單色性和(he)相(xiang)(xiang)干性，激(ji)光(guang)(guang)
束的能量(liang)才(cai)可以(yi)匯(hui)聚到(dao)(dao)一個相對較小的點上(shang)，其(qi)功率密(mi)度(du)能達到(dao)(dao) 107 W/cm2以(yi)上。當激
光束聚焦后射向焊(han)縫(feng)時(shi)，焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)吸收光能在(zai)局部產生(sheng)高熱，使焊(han)接(jie)坡口的(de)尖端熔化(hua)而
成為(wei)一體(ti)。
稱重(zhong)傳感(gan)器的焊接密封(feng)是在激(ji)光(guang)焊接機上(shang)，利(li)用高能激(ji)光(guang)脈(mo)沖束進行焊接。對彈性(xing)
元件焊接(jie)坡口、膜片尖角的要求與電子(zi)束焊接(jie)相同。焊接(jie)時脈沖激光電源首先把氙燈點
亮，使其處于(yu)預燃狀態，計(ji)算機控(kong)制激(ji)光(guang)電源使氙燈(deng)脈沖放(fang)電，從而(er)形成一定(ding)頻率、, 一
定(ding)脈寬的光(guang)波，該光(guang)經(jing)過聚光(guang)腔輻(fu)射(she)到(dao)激(ji)(ji)光(guang)晶體(ti)(ti)上(shang)并(bing)使其發光(guang)，再經(jing)過激(ji)(ji)光(guang)諧振(zhen)腔諧振(zhen)
后(hou)發出波長為1.06μm的激光(guang)，激光(guang)經(jing)擴束、反(fan)射(she)、聚焦(jiao)后射(she)向被(bei)焊(han)(han)接稱重傳感器的焊(han)(han)
縫上，焊(han)縫吸(xi)收光能(neng)，局部產生高熱而熔(rong)化，使彈性元件和膜(mo)片、外殼熔(rong)合(he)為(wei)一體(ti)。
激光焊接(jie)的(de)特點是(shi)：
1）激光焊(han)(han)(han)是不接(jie)觸焊(han)(han)(han)接(jie)，可將彈性元件放在透(tou)明真(zhen)空罩內，實現真(zhen)空焊(han)(han)(han)接(jie)密封；
2）能量集中(zhong)，熱(re)影(ying)響(xiang)區小，焊接的彈性元件、膜(mo)片和外殼不變形；
3）可熔合不(bu)同金(jin)(jin)(jin)屬和合金(jin)(jin)(jin)，并(bing)能完成不(bu)同材(cai)料的異性焊接，例如金(jin)(jin)(jin)屬與陶瓷等(deng)；
4）沒(mei)有(you)焊渣，也不需(xu)要(yao)清除氧化模。
進(jin)口激光焊機價格昂貴(gui)，國(guo)(guo)產同類(lei)機型(xing)已達(da)到較高技術(shu)水平，并有多項國(guo)(guo)際激光發
明專利(li)，是稱重傳感器焊(han)(han)接(jie)密封較理想的(de)設(she)備，它(ta)具(ju)有電腦控制，直線、弧線焊(han)(han)接(jie)，操
作方便，焊(han)縫質量好(hao)，工作效(xiao)率高等特點。
（3）脈沖氬弧焊接
脈沖氬弧(hu)焊接是(shi)保護氣(qi)體下電弧(hu)焊的一種，其特(te)點是(shi)工(gong)藝簡單，焊接效(xiao)率高，適應
性強，可焊接各種鋼、鋁、鈦(tai)合金，焊接厚度0.1～2mm。缺點(dian)是熱影響區較大(da)，對操
作者的焊接技術(shu)要(yao)求高，不適合焊接低容(rong)量(liang)、體積較小(xiao)的稱重傳感器。
脈沖氬(ya)弧焊接設備(bei)由高頻脈沖直流焊接電源、氬(ya)氣瓶、焊槍及其固(gu)定支(zhi)架(jia)、表面鋪
有厚度(du)為(wei)3～5mm銅鈑的(de)工(gong)作臺和自動(dong)旋轉(zhuan)分度頭等組成，可進行手動(dong)和自動(dong)焊接(jie)。脈(mo)
沖(chong)氬(ya)弧焊接的特點是：動特性好，脈(mo)沖(chong)頻率調節(jie)范圍寬，輸出電流穩定，電源體(ti)積小，
焊接(jie)技術容易掌握(wo)，成本低(di)而焊接(jie)質量好。其(qi)應用(yong)范(fan)圍是：
1）焊接(jie)0.08～1mm厚度的不銹鋼(gang)、合金鋼(gang)、鎳基(ji)合金、鈦(tai)合金及0.5～1mm厚度(du)
的鋁合金；
2）用(yong)于連續低(di)頻脈沖、高頻脈沖各種焊(han)接過程；
3）適合焊接較薄的波(bo)(bo)紋管、波(bo)(bo)紋平膜片(pian)、杯形膜片(pian)等。
脈(mo)沖氬(ya)弧(hu)焊接設備的主要(yao)技術參數(shu)為：
①電源電壓 三相380V；
②主弧電壓 40V；
③維弧(hu)電(dian)壓 150V；
④主(zhu)弧電流 0.5～40A；
⑤維(wei)弧電流 1.5A；
⑥脈沖頻率 低頻2～10Hz ，高頻500～1500Hz。
不管是采用電子(zi)束焊(han)接、激(ji)光焊(han)接，脈沖氬弧焊(han)接還是其它焊(han)接方(fang)法(fa),都必須進行嚴
格的檢漏,以保證焊(han)接質量。檢漏的方(fang)法較多，對于稱(cheng)重傳(chuan)感(gan)器而(er)言(yan)，采用氦質譜檢漏儀(yi)
進行檢漏是比較理想的方法，因為此(ci)法工(gong)藝性好，精確度(du)高，可靠性強。為便于氦質譜
檢(jian)漏儀(yi)有效的檢(jian)查焊縫質量，稱重傳感器在抽真(zhen)空后，應(ying)充入90％的(de)氮氣，10％的氦氣。
對于體(ti)(ti)積小(xiao)、結構復雜而(er)焊縫較多的稱重傳感器，可采用較先進的氦質譜(pu)“真空容
器正(zheng)壓法(fa)”進行檢(jian)漏(lou)。此法(fa)具(ju)有受(shou)外界因素(su)影響小，檢(jian)漏(lou)比較(jiao)簡單，易(yi)于(yu)掌握(wo)，精(jing)確度
高，檢漏結果穩定、可靠等特(te)點。
氦(hai)質譜(pu)“真空容(rong)器(qi)正壓(ya)法”檢漏系統(tong)由氦(hai)子(zi)譜(pu)檢漏儀、真空容(rong)器(qi)、氦(hai)氣瓶、金屬(shu)軟管、
多路導管和壓(ya)力表等組(zu)成。檢漏時，先(xian)將稱重傳感(gan)器(qi)放入真(zhen)空容(rong)器(qi)內，將充氣口與(yu)容(rong)器(qi)
上的接管嘴相連，容器經由氦子(zi)譜檢漏儀抽真空，稱重傳(chuan)感器內通入一個標準大(da)氣壓的
示漏(lou)(lou)氦氣，從檢漏(lou)(lou)儀上讀出密封(feng)面的(de)漏(lou)(lou)率，以漏(lou)(lou)率的(de)大小來(lai)表示焊縫的(de)泄漏(lou)(lou)量值，或給
出漏(lou)孔的大小，以判斷(duan)焊縫是(shi)否合(he)格。
3、焊接密(mi)封(feng)的工藝特點
焊接密封的稱重傳感器，除設計有(you)結(jie)構合(he)理的波紋平膜片與彈性元件和密封外殼組(zu)
合(he)，杯形膜片與盲孔外環組合(he)外，還(huan)必須(xu)設計有柯(ke)伐(fa)合(he)金焊線(xian)端子(zi)的(de)焊接口。該焊線(xian)端
子是(shi)在稱重傳感器焊(han)接密封后(hou)，抽真空(kong)充(chong)惰性(xing)氣體前(qian)，焊(han)接在出(chu)線口處。其作用是(shi)在焊(han)
接密(mi)封腔(qiang)(qiang)外，調(diao)節因(yin)焊接應力對零點輸出等技術指標的影(ying)響，即在密(mi)封腔(qiang)(qiang)外精調(diao)有(you)關(guan)技
術性能指標。其柯伐合(he)金焊線端子和(he)電橋電路圖如圖3-1所示。
焊線端子的6個焊(han)線柱，是通過(guo)玻璃粉(fen)燒結在由柯(ke)伐合金(jin)制成的圓盤上(shang)的6個圓孔
內。由(you)于柯伐合金(jin)與玻璃粉(fen)的溫度系數一致，當環境溫度變(bian)化(hua)時兩者同步(bu)變(bian)化(hua)，保證焊
接密封的可靠性和工作(zuo)穩定性。
采用電(dian)子束焊接、在真空(kong)條件下焊接、焊接后腔內空(kong)氣(qi)很少(shao)的稱重傳感(gan)器，不必(bi)進
行抽真(zhen)空充氮氣處理，可直接使用。焊(han)接密封(feng)后(hou)內腔(qiang)較大的稱重傳感(gan)器(qi)，例如圓(yuan)柱式、
圓筒式(shi)、輪(lun)輻式(shi)、軸對稱(cheng)式(shi)結構(gou)必須進(jin)行抽(chou)真空(kong)充(chong)氮(dan)氣處理。它要(yao)求(qiu)稱(cheng)重(zhong)傳(chuan)感器外殼上
或彈性(xing)元件(jian)上，留有一個(ge)抽真空充氮氣的(de)錐形(xing)孔，同時也是打(da)入銅錐銷的(de)密封孔。
抽真空充氮氣多在專用的設備上進(jin)行，也可在經(jing)過改造的帶有氮氣瓶的真空干(gan)燥箱
內(nei)進行，要求充入(ru)干(gan)燥(zao)的氮(dan)氣(qi)。抽真空充氮(dan)氣(qi)后應對(dui)稱重傳感器(qi)的電氣(qi)性(xing)能進行檢(jian)查，
特別是(shi)絕(jue)緣電阻(zu)和零(ling)點輸出指標，如有超差應采取措施(shi)排除或進行腔外調整(zheng)，最后對腔
外調整與電(dian)纜(lan)出(chu)線盒(he)實施激(ji)光(guang)焊接(jie)密封(feng)或聚(ju)胺酯密封(feng)膠灌封(feng)。
