輪輻式稱重傳感器的處理工藝和結(jié)構(gòu)

稱重傳感器滯后誤差與彈性元件的結(jié)構(gòu)和熱處理工藝、電阻應(yīng)變計(jì)基底和應(yīng) 變膠粘劑層的厚度有較大關(guān)系，歸納起來影響滯后誤差的主要因素有：

（1）彈性元件承載面與下壓墊接觸面設(shè)計(jì)不合理，主要是接觸面積過大， 下壓墊材料摩擦系數(shù)大等。當(dāng)彈性元件受載時(shí)，底面必然產(chǎn)生一個(gè)向外移動(dòng)的力 矩，在卸掉載荷時(shí)由于底面摩擦力矩存在，使底面向回移動(dòng)的力矩小于變形時(shí)向 外移動(dòng)的力矩，阻滯了彈性元件變形的恢復(fù)而產(chǎn)生滯后誤差。

（2）彈性元件應(yīng)變區(qū)與支承邊界設(shè)計(jì)不合理，固有滯后大。例如雙剪梁型 彈性元件與底座接觸面的滑動(dòng)是產(chǎn)生滯后誤差的重要原因。在加、卸載過程中，雙剪梁型彈性元件與底座滑動(dòng)方向相反，因此作用在彈性元件上的摩擦力方向也 相反，正是此摩擦力造成應(yīng)變區(qū)剪應(yīng)力變化。接觸面摩擦系數(shù)大，隨著載荷的增 加滯后的絕對(duì)值由小變大。盲孔中心到彈性元件端面的距離太小，底摩擦力對(duì)應(yīng) 變區(qū)影響也較大。

（3）機(jī)械加工形位公差的影響突出的表現(xiàn)在圓環(huán)式、板環(huán)式彈性元件上， 當(dāng)兩端加載螺紋不同心時(shí)，真正通過彈性元件的載荷值與計(jì)量軸線偏 α 角度，隨 著載荷的增加，α 夾角逐漸變小，有效計(jì)量載荷不斷加大，使輸出呈遞增的拋物 線。卸載后各連接件未恢復(fù)到初始位置而產(chǎn)生滯后誤差。

（4）稱重傳感器彈性元件上的保護(hù)外殼、密封膜片設(shè)計(jì)不合理，有不正確接觸 或承受一定應(yīng)力，都會(huì)產(chǎn)生阻滯彈性元件變形恢復(fù)的力或力矩，而產(chǎn)生滯后誤差。

（5）彈性元件金屬材料或熱處理工藝選擇不當(dāng)，致使金屬材料本身的彈性 滯后較大。例如應(yīng)用Z為廣泛的中碳合金鋼 40CrNiM0A，其彈性滯后與其微觀 組織有關(guān)，不同的回火溫度得到不同的金相組織，有不同的彈性滯后，其值Z大 可達(dá) 0.11％。

（6）應(yīng)變式稱重傳感器的原理和制造工藝決定了其傳感元件電阻應(yīng)變計(jì)是 用環(huán)氧樹脂等應(yīng)變膠粘劑粘貼在彈性元件上，盡管為了提高應(yīng)變膠粘劑的剪切強(qiáng) 度，膠粘劑層已經(jīng)非常薄了，但是彈性元件受載后還會(huì)產(chǎn)生蠕變和滯后誤差。其 原因是彈性元件表面應(yīng)變傳遞給應(yīng)變膠粘劑膠層和電阻應(yīng)變計(jì)基底時(shí)，產(chǎn)生較大 剪應(yīng)力，使其黏彈性減弱出現(xiàn)黏滯流動(dòng)（電阻應(yīng)變計(jì)基底與膠層之間發(fā)生滑動(dòng)） 效應(yīng)，稱為黏彈性后效的影響。 輪輻式稱重傳感器的滯后誤差基本符合上述規(guī)律，由于獨(dú)特的輪轂、輪輻、 輪箍形成的彈性元件結(jié)構(gòu)，滯后誤差又有其特殊性，這就是本文討論的主要問題。