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表面温度传感器的安装方法

发表于:2019年06月13日 浏览量:

导读:表面温度传感器的安装方法...







                                                  表面温度传感器的安装方法













































安装方法



   安装表面传感器的第一步是确定安装方法。某些刚性表面温度传感器提供了机械安装件,但多数情况下,需要使用一种粘合剂。在选择粘合剂时,应考虑以下问题:

1. 预期工作温度范围与适合所考虑的粘合剂吗?

2. 传感器、表面和粘合剂的热膨胀系数相近吗?

3. 粘合剂的涂布与安装方式相容吗?例如,如果粘合剂需要在较高温度下固化,则在远距离安装的情况下这会成为一个问题。

4. 粘合剂安装是针对永久性安装还是临时安装?

   用于安装传感器的粘合剂通常有以下几种:

1) 环氧树脂粘合剂

    这种粘合剂可以各种形式提供,包括液体、膏状、薄膜和粉末等形式,当通常使用的是双组分粘合剂,使用之前必须将两个组分进行混合。固化时间从室温下5分钟一直到较高温度下的几个小时。多数环氧树脂粘合剂在基体树脂中加有填料,使它们适合填充缝隙或在传感器上涂层。

2) 氰基丙烯酸酯粘合剂

    这些粘合剂为超快速固化型粘合剂。它们在室温下在10~60秒内即可固化。它们的使用受到温度和湿度的限制。由于多数氰基丙烯酸酯基粘合剂不含填料或填充空洞的能力有限,因此被粘部件之间必须紧密接触。

3) 硅橡胶粘合剂

    硅橡胶粘合剂的优点是具有橡胶弹性,可在传感器与表面之间提供一种富有弹性的低应力粘接。它们以单组分或双组分膏状形式提供,甚至可以双面胶带的形式提供,这种胶带可瞬间被粘贴在传感器和表面上。它们具有非常宽的使用温度范围。膏状的硅橡胶粘合剂需要的固化时间较长,如果在所需使用温度之上没有固化,粘合剂可能会逆转为原状。

4) 聚酰亚胺粘合剂

有几个系列的聚合物粘合剂可提供优异的粘接力和高温稳定性。但是,它们必须在仔细控制的温度和压力下进行固化。这就使得现场安装十分困难。

5) 陶瓷粘合剂

    陶瓷粘合剂或粘结剂的优点是具有非常高的使用温度。它们可以膏状形式来使用,里面添加有金属氧化物填料,以一种酸作为粘料。它们通常需要较高温度才能固化。固化之后,陶瓷粘结剂一般坚硬、易碎并具有吸湿性。

6) 溶剂释放型粘合剂

    一些常见的较便宜的粘合剂需要从树脂材料中释放出溶剂以形成粘接层。应该注意,如果传感器对于该溶剂不具有渗透性,则粘合剂将不会正确固化。在选择这些粘合剂时应加以小心。选择了粘合剂后,必须制定一个可用来一致性地安装传感器的步骤。

下面是典型安装步骤的一般指南

表面准备

图2

    安装表面传感器的最重要步骤之一就是正确地准备传感器和安装表面。脏物、沙砾、油脂和手指印等可充当一种脱模剂,会影响传感器与表面的正确粘接。传感器和表面必须至少用一块蘸有乙醇、丙酮、甲乙酮或甲苯的清洁布进行清洁。注意:一些表面可能会受到某些溶剂的不利影响,建议使用溶剂在表面上进行预先试验。对于金属或光亮的硬表面,通常需要对面层进行粗糙化处理以获得更好的粘接效果。可通过轻度喷砂处理或手工磨料打磨来提高粗糙度。粗糙处理完成之后,应使用清洁空气来去除砂砾,然后用溶剂通过上面所述方法进行清洁。

粘合剂准备

    在选择了粘合剂之后,应仔细参阅厂商使用说明。应特别注意混合比例、固化说明和储存时间。如果有超过厂商提出的使用限制的可能,则应向厂商咨询,以征求意见或建议。制定安装步骤时,应遵循厂商提出的限值或容差。

安装

图3-4

    首先应将传感器保持在要进行安装的区域以检查有无尺寸或轮廓问题。应确定一种可缓解应力并提供散热的引线固定方法。当完成所有安装前准备工作之后,向传感器和表面上涂布粘合剂,并将传感器推到位以挤出过量的粘合剂。较薄的胶水层与较厚的胶水层相比可产生更好的温度测量结果。如果将柔性传感器安装在弯曲的表面上,电阻缠绕方向应与弯曲部分垂直以降低应力效应。固化过程中应向传感器施一定的压力,以保证整个传感器粘接在表面轮廓上。压力可通过夹在传感器上的一个橡胶垫来施加。橡胶的弹性可向传感器施加相等的压力。应在橡胶垫上涂一层脱模剂或Teflon® 涂层以防止粘合剂粘在橡胶上。

电气检查

    粘合剂固化之后,必须将夹子卸下,将绝缘层覆于传感器上,并将引线与仪表导线相连。此时,应使用一块万用表来进行电气连续性测试。如果传感器是一个热电阻,则可在电阻-温度关系表上找到一个估计电阻值。对于热电偶传感器,可将一块伏特表与引线相连,通过向感应区域施以一定热量,将会产生一个信号,从而确认传感器的完整性并确定导线的极性。当安装表面为导电表面时,应检查传感器与表面之间的短接状况,方法是检查表面与传感器引线之间的连续性。对于一个接地热电偶,这应该是一个完全短路;对于所有其他传感器,万用表应指示出至少1 MΩ的电阻值。

刚性传感器

    带有刚性金属外壳的传感器也可粘接在表面上,单通常更多是通过机械方法进行安装,如焊接、钎焊、螺丝固定或夹持。使用刚性传感器是为了针对苛刻环境提供坚固耐用的传感器,这样,除了钎焊或焊接过程中的过度热量除外,上述的安装技术将不会使传感器损坏。传感器损坏的最常见原因是引线的应力消除不充分。在传感器经受摩擦或其他大量机械接触的场合,建议使用带不锈钢编织层或铠装护套的电缆。安装之后,应进行上述的电气检查。


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