稱重傳感器的防護與密封

【摘 要】 防護與密封是稱重傳感器耐受客觀環(huán)境和感應(yīng)環(huán)境條件影響而能穩(wěn)定可靠工作的根本保障，因此它是制造工藝流程中的要害工序，防護密封技術(shù)與工藝必須先進、合理、可靠?；谶@一理念，本文重點介紹了稱重傳感器防護與密封的基礎(chǔ)；通用IP防護與密封標(biāo)準(zhǔn)體系及其密封性能試驗方法；表面密封、盲孔灌封材料的特點、選擇及膠封工藝；對焊接密封技術(shù)與裝備的要求及焊接密封工藝。并簡單介紹了柯伐合金密封端子的特點及應(yīng)用方法。
【關(guān)鍵詞】 稱重傳感器；防護與密封；表面密封；盲孔灌封；焊接密封
一、概述
防護與密封是稱重傳感器制造工藝流程中的要害工序，是稱重傳感器耐受客觀環(huán)境和感應(yīng)環(huán)境條件影響而能穩(wěn)定可靠工作的根本保障。粘貼在稱重傳感器彈性元件上的電阻應(yīng)變計，以及所用的應(yīng)變膠粘劑，都會受到空氣中水分和氧氣的影響，因為水能滲入幾乎所有的聚合物，而產(chǎn)生增塑。如果防護與密封不良，電阻應(yīng)變計和應(yīng)變膠粘劑吸收空氣中的水分，就會使膠粘劑層膨脹增塑，造成絕緣電阻、粘結(jié)強度和剛性急劇下降，引起零點漂移和輸出無規(guī)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、技術(shù)性能指標(biāo)再優(yōu)良也無法發(fā)揮作用，所以穩(wěn)定性和可靠性是稱重傳感器的前提性技術(shù)指標(biāo)。確保此項指標(biāo)必須進行有效的防護與密封，提高稱重傳感器防潮、防水、防鹽霧性能和抗振動、沖擊的能力。
稱重傳感器在使用過程中，受到水的直接噴射和浸泡，潮氣的滲入都會使應(yīng)變膠粘劑的粘結(jié)強度和絕緣電阻下降，因為潮氣并不*是H20，通常是許多復(fù)雜的水溶液，它能滲入各種聚合物，使其增塑而改變性能。鹽霧是一種氣溶膠狀體，主要成份是氯化鈣、氯化鎂和其它雜質(zhì)，對彈性元件、電阻應(yīng)變計和應(yīng)變膠粘劑有較強的腐蝕作用。這是稱重傳感器防護與密封的重點，如果防護與密封不良，將使此前各項工藝成果前功盡棄，可見防護與密封的重要性。
二、防護密封的基礎(chǔ)與方法
稱重傳感器防護與密封的基礎(chǔ)，是涂刷電阻應(yīng)變計防護面膠。對防護面膠的要求是：
（1）絕緣強度＞5000MΩ，體積電阻1014～1018Ω.cm；
（2）與金屬表面有很強的粘結(jié)力，防止潮濕氣體從界面滲入；
（3）吸潮性小，內(nèi)聚強度大；
（4）固化反應(yīng)不釋放有害化合物，對電阻應(yīng)變計無腐蝕作用；
（5）固化成膜后柔軟并在彈性元件應(yīng)變范圍內(nèi)恒彈性。
電阻應(yīng)變計防護面膠的涂刷時機與涂刷前的清洗至關(guān)重要。在稱重傳感器生產(chǎn)工藝流程中，是在完成下列兩項工作后進行，其一是貼片、加壓固化、卸壓后固化、質(zhì)量檢
查、粘貼端子、焊線組橋和測量絕緣電阻各工序質(zhì)量合格；其二是對工序質(zhì)量合格的彈性元件進行整體清洗。彈性元件整體清洗后必須盡快放入高溫試驗箱內(nèi)，加溫40℃并保溫一定時間，從箱內(nèi)取出彈性元件在干燥的環(huán)境條件下涂刷防護面膠⑴。其目的是防止電阻應(yīng)變計在生產(chǎn)過程中受潮，并為后的防護與密封打好基礎(chǔ)。
國內(nèi)外應(yīng)用較多的電阻應(yīng)變計防護面膠主要有丙烯酸酯和橡膠型膠粘劑兩種類型。
單組份的丙烯酸酯膠粘劑應(yīng)用較為普遍，由于其分子鏈末端具有丙烯酸基因或甲基丙烯酸基因，所以活性大，涂層薄、彈性好、粘結(jié)力強、界面密封性能好。主要品種有美國產(chǎn)品液態(tài)的氯丁橡膠，美國BLH公司J型防護面膠，美國V－MM公司M－Coat C型、D型防護面膠⑵，以及我國研制的P5型防護面膠。
橡膠型膠粘劑應(yīng)用較多的膠型主要有：美國Dow Corning公司的3140和日本東芝株式會社的TSE397、TSE399單組份硅橡膠。國內(nèi)此類膠型的產(chǎn)品較多，主要有室溫固化單組份硫化硅橡膠ND－703、ND－704、ND－705、ND－81、ND901等20余個品種，基本符合電阻應(yīng)變計防護面膠的技術(shù)要求。
稱重傳感器的防護與密封主要有表面密封、盲孔灌封和焊接密封三種方法。由于波紋平膜片、雙層膜片、杯形膜片的設(shè)計制造技術(shù)，焊接工藝裝備，制造成本等原因，目前世界各國稱重傳感器的防護與密封仍以表面密封和盲孔灌封的膠封為主。
三、通用IP防護與密封標(biāo)準(zhǔn)體系及其密封性能試驗方法
1、通用IP防護與密封標(biāo)準(zhǔn)體系
上通用的防護標(biāo)準(zhǔn)體系（International Protection）采用3個依次排列的數(shù)字表示，按數(shù)字順序分別表示防塵、防潮（或防水）、抗沖擊。例如IP675，表示*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3位數(shù)字，只用兩位數(shù)字表示即可。IP防護與密封體系2位數(shù)字表示內(nèi)容如下：
位數(shù)字表示防塵等級
1——防護固體顆粒到50mm；
2——防護固體顆粒到12mm；
3——防護固體顆粒到2.5mm；
4——防護固體顆粒到1.0mm；
5——進入防塵范圍（基本防塵）；
6——*防塵。
第二位數(shù)字表示防潮（或防水）等級
0——不防護；
1——防護垂直下降的來水；
2——防護從垂直方向一直到15o來水的直接噴射；
3——防護從垂直方向一直到60o來水的直接噴射；
4——防護范圍來水的直接噴射；
5——防護水從低壓噴嘴進行噴射；
6——防護水從高壓噴嘴進行噴射；
7——防護水深度在15cm～1m之間；
8——防護在壓力下長時間浸泡。
2、防護與密封性能試驗方法
試驗，對于生產(chǎn)企業(yè)是工藝性試驗，由于防護與密封質(zhì)量已包含在各項技術(shù)性能指標(biāo)中，特別是穩(wěn)定性和可靠性指標(biāo)中。因此在“稱重傳感器”國家標(biāo)準(zhǔn)和計量檢定規(guī)程中沒有明確規(guī)定。許多生產(chǎn)企業(yè)在進行性能試驗時，都參照國家計量檢定規(guī)程中的濕度試驗方法，只是用水箱代替濕熱試驗箱進行試驗測試。
按要求的水深將稱重傳感器放置在水箱內(nèi)48小時后取出，擦掉表面水痕，在室溫下放置2～4小時，按濕度試驗測試方法進行測量，試驗前后靈敏度變化應(yīng)不超過重復(fù)性誤差。
四、表面密封
1、表面密封方法、特點及材料選擇
表面密封方法用于既無外殼密封又無盲孔灌封的稱重傳感器，主要是電子計價秤、電子臺秤用鋁合金平行梁結(jié)構(gòu)的稱重傳感器。其密封方法是在電阻應(yīng)變計、引線與焊線端子、補償片電阻的面膠上，再涂一層防護與密封材料，使電阻應(yīng)變計及其面膠等與空氣隔離并得到很好的保護，達到防護與密封的目的。其特點是密封工藝和涂覆作業(yè)雖然比較簡單，但對已涂刷的面膠和彈性元件表面的潔凈度要求較高，必須嚴(yán)格處理并在符合要求的環(huán)境條件下涂覆，各項涂覆工序如有不周全將引起絕緣下降，達不到絕緣電阻＞5000MΩ的要求。
對表面防護與密封材料的要求是：
（1）優(yōu)良的粘結(jié)性能，即與電阻應(yīng)變計的防護面膠層、彈性元件表面粘結(jié)性好；
（2）良好的防潮耐水性能和耐低溫性能；
（3）具有較高的電絕緣性能、穩(wěn)定的物理與化學(xué)性能；
（4）酸堿度呈中性，對電阻應(yīng)變計面膠等無腐蝕作用；
（5）涂覆應(yīng)力低，固化體積收縮??；
（6）在稱重傳感器使用溫度范圍內(nèi)（一般為-20℃～70℃）柔軟，彈性好，不增加剛度；
（7）操作方便，涂刷性好，固化工藝簡單；
（8）成本較低，容易保存。
2、表面密封工藝
表面密封有單層和多層密封兩種工藝。表面單層密封是在電阻應(yīng)變計防護面膠涂層的基礎(chǔ)上，再涂一層防護與密封材料。這類表面防護與密封材料較多，比較理想的防潮涂料是美國介紹的液態(tài)異丁橡膠，其配方為：橡膠10％、填料50％、增韌劑10％、
膠3％～5％、溶劑25％～27％。代表性的還有美國V－MM公司的M－Coat FBT溶劑稀釋的丁基橡膠，日本信越化學(xué)工業(yè)株式會社的KE441型單組份液態(tài)硅橡膠。硅橡膠密封材料有一個共同缺點，即固化時揮發(fā)出酒精等成份，對防護面膠和彈性元件表面有一定的影響，為克服這一缺點，而采用多層密封。
表面多層密封是利用多種防護與密封材料的特性和它們之間的互補性，組成一個具有優(yōu)良防護性能的表面密封結(jié)構(gòu)。這種防護與密封結(jié)構(gòu)是由內(nèi)層的防護膠粘劑，中層的密封薄膜和外層的硅橡膠構(gòu)成?？拷娮钁?yīng)變計的內(nèi)層防護膠粘劑主要起粘結(jié)密封薄膜作用，外層硅橡膠起一定的密封和機械防護作用，真正起防潮、防水、防鹽霧等密封作用的是中層的密封薄膜，如果密封薄膜底面帶有膠粘劑，就不用再涂刷防護膠粘劑。在這類密封薄膜中應(yīng)用較多的是PTFE密封薄膜和聚胺酯密封薄膜。PTFE密封薄膜實際上是雙面經(jīng)過特殊處理的聚四氟乙烯薄膜，它具有防濕熱、耐水解性能好，抗大氣老化和化學(xué)腐蝕能力強的特點。有關(guān)資料給出，厚度為0.1mm的聚四氟乙烯薄膜在室外暴露六年多，其外觀和機械性能等均無明顯變化。PTFE密封薄膜的技術(shù)性能為：
（1）使用溫度范圍 -100℃～200℃；
（2）伸長率 20％～400％；
（3）體積電阻 （20℃/50％RH）＞108Ω.cm；
（4）介質(zhì)損耗角 （106Hz）0.0002。
五、盲孔灌封
1、盲孔灌封方法、特點及材料選擇
顧名思義，盲孔灌封就是無需設(shè)計密封外殼，利用彈性元件應(yīng)變區(qū)內(nèi)的盲孔、通孔等結(jié)構(gòu)，選擇合適的高分子防護與密封材料，根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)和聚集狀態(tài)進行配方設(shè)計，后將其分層澆灌在盲孔內(nèi)，固化后即可起到防護與密封作用。盲孔灌封方法實際上是在彈性元件盲孔內(nèi)的電阻應(yīng)變計、焊線端子、補償元器件已涂覆的防護面膠上，澆灌一層或多層防護與密封材料，以及金屬防護蓋，經(jīng)固化形成一個整體的防潮、防水密封絕緣彈性體。
由于盲孔外層的灌封材料長期與空氣中的水份和氧氣接觸，所以對其技術(shù)性能要求較高，主要是：
（1）極優(yōu)良的防潮性能；
（2）良好的粘結(jié)性能；
（3）優(yōu)良的電絕緣性能；
（4）固化發(fā)熱少，收縮率低，為較硬結(jié)構(gòu)且彈性好；
（5）分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐老化，長期穩(wěn)定性好；
（6）使用溫度范圍大于稱重傳感器工作溫度范圍；
（7）工藝簡單，室溫固化，如必須加溫時，其固化溫度應(yīng)小于80℃；
（8）無毒或低毒，對操作者影響小，成本低。
此外，對電性能、耐老化性能、物理機械性能等也應(yīng)有具體要求。
電性能：一般要求是具有較高的擊穿電壓和絕緣電阻，較小的介電常數(shù)和介電損耗。
耐老化性能：首先是具有較高的耐濕熱老化能力，在濕熱環(huán)境中體積電阻率應(yīng)大于1010Ω.cm；其次是較好的耐高低溫能力，應(yīng)保證在-20℃～70℃范圍內(nèi)仍有優(yōu)良的綜合性能，特別是彈性性能。
物理機械性能：抗拉強度和抗沖擊強度要大，韌性要好，線膨脹系數(shù)和收縮率要小。
2、盲孔灌封工藝
任何應(yīng)變膠粘劑和防護與密封材料，嚴(yán)格說來都有吸收潮氣的特性，僅靠較薄的一層防護面膠不足以抵抗空氣中的水份和氧氣浸害，因此必須在盲孔、應(yīng)變通孔、彈性元件與外殼之間的空腔內(nèi)，全部灌滿防護與密封材料，使電阻應(yīng)變計、各種補償電阻等與外界環(huán)境條件*隔離，阻礙潮氣、水份和鹽霧浸入，提高防護與密封能力。
盲孔灌封分為盲孔內(nèi)電阻應(yīng)變計、短接線、補償元器件加固和外層灌封及粘貼金屬防護蓋兩個階段進行。
（1）補償元器件加固
補償元器件加固就是用加固材料將盲孔內(nèi)和引線盒內(nèi)的補償元器件、電阻絲和連接線等加固密封，保護引線和焊點提高抗振動、沖擊載荷的能力。國內(nèi)外加固材料多采用環(huán)氧類或聚胺酯灌封膠，對配方的要求是固化后必須成柔軟的彈性結(jié)構(gòu)⑶。這樣將其澆灌在盲孔的底層或引線盒內(nèi)，即可加固元器件又能起到密封作用。
環(huán)氧類加固密封材料視樹脂和固化劑的種類不同，有多種組合配方和加固密封工藝。雙酚A型環(huán)氧樹脂和低分子聚酰胺（650）組成的配方，盡管加固后有一定的韌性，抗振動、沖擊能力較強，但柔軟性較差，不是理想的加固密封材料。目前應(yīng)用較多的是DG-4透明環(huán)氧膠和聚胺酯灌封膠，后者是采用端羥基聚丁二烯和多異氰酸脂為主要材料制成的，雙組份結(jié)構(gòu)，可配制成柔軟的彈性結(jié)構(gòu)。從分子式看碳氧結(jié)合是單鍵，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易老化，長期穩(wěn)定性好。當(dāng)采用硅橡膠加固密封時，之前的防潮涂層不能選用聚胺脂類膠，因為硅橡膠和聚胺脂涂層的粘結(jié)力較差，極容易剝落。所以應(yīng)選擇有機硅類防潮涂層，它能改善硅橡膠與被加固密封印刷電路板等的粘結(jié)效果，提高加固密封的可靠性。
（2）盲孔灌封
一般灌封材料可分為剛性和彈性兩種結(jié)構(gòu)。剛性灌封材料為環(huán)氧樹脂類、不飽和聚脂、酚醛聚脂等，其特點是密封性能好，但剛性大，難以更換元器件。彈性灌封材料主要有硅橡膠、聚硫橡膠、聚胺脂橡膠等，其中以室溫硫化硅橡膠和聚胺脂橡膠應(yīng)用為廣泛。
室溫硫化硅橡膠形成的彈性體能在-65℃～200℃下長期使用，它具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，良好的防潮、防水和抗振性能；無毒、無味，容易灌封；能在深部硫化，且收縮率低。但在固化時將有低分子物放出，因此灌封后應(yīng)晾置一定時間，使低分子物盡量揮發(fā)，其后方可使用。
聚胺脂橡膠具有良好的機械強度和粘結(jié)性能，硬度可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，特別適合不同結(jié)構(gòu)、不同量程的稱重傳感器密封。聚胺脂橡膠的電性能、力學(xué)性能、耐透濕性能均優(yōu)于環(huán)氧膠，同時還具有耐水解穩(wěn)定性，防潮能力強，絕緣性能好，耐高壓，無腐蝕，
冷熱循環(huán)體積收縮率小等特點，但在配制時的反應(yīng)過程中會產(chǎn)生氣泡，所以必須在排除氣泡后才能灌封。
灌封工藝比較簡單，灌封前將盲孔周圍清洗干凈，測量并記錄絕緣電阻值。按技術(shù)要求配制灌封膠，經(jīng)真空脫泡后進行灌封，按要求固化成形。
國外盲孔多層灌封材料主要有：
1）美國Dow Corning公司生產(chǎn)的盲孔灌封膠：層為DC734雙組份柔軟結(jié)構(gòu)透明膠（電阻應(yīng)變計面膠），第二層為DC527雙組份軟硬適中灰色灌封膠，外層為DC7091密封膠⑷。
2）日本東亞合成化學(xué)工業(yè)株式會社生產(chǎn)的盲孔多層灌封材料：層為KE-45TS防潮劑（電阻應(yīng)變計面膠），第二層為SE-9140RN防潮膠，外層為KE-1204LTV密封膠。
3）日本東芝株式會社生產(chǎn)的TSE3060（A）、（B）雙組份灌封膠，可配制成軟、硬兩種狀態(tài)進行灌封。
國內(nèi)應(yīng)用較多的是聚胺脂灌封膠。由于它不依靠吸收空氣中的水份而固化，所以具有優(yōu)良的耐濕性、耐熱性和耐水解穩(wěn)定性，從分子式看碳氧結(jié)合是單鍵，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使用中不易老化，長期穩(wěn)定性好。而硅橡膠、環(huán)氧膠的分子結(jié)構(gòu)碳氧結(jié)合是雙鍵，易斷裂，形成小分子酸性物質(zhì)，腐蝕元器件影響灌封效果。聚胺脂雙組份密封膠的灌封工藝比較簡單，重量比1：8為軟質(zhì)灌封膠，重量比1：6為硬質(zhì)灌封膠，混合攪拌均勻后即可澆灌，常溫6～8小時固化，加溫40℃～60℃，3～5小時固化⑸。
六、焊接密封
1、對焊接密封技術(shù)與裝備的要求
稱重傳感器在惡劣的環(huán)境條件下和在對穩(wěn)定性要求較高的條件下工作時，必須對其采用抽真空、充惰性氣體的焊接密封工藝。由于應(yīng)變式稱重傳感器的結(jié)構(gòu)和制造工藝的特殊性，對焊接技術(shù)和焊接工藝裝備有如下要求：
（1）焊接時的熱影響區(qū)盡量小，這就要求在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時焊縫盡量遠離電阻應(yīng)變計粘貼位置；
（2）焊縫應(yīng)均勻、整齊、美觀、可靠，盡量不使膜片變形，因此要求焊接膜片設(shè)計成波紋平膜片、杯形膜片，以減少焊接變形，降低殘余應(yīng)力和對靈敏度的影響；
（3）彈性元件的坡口和焊接膜片尖角應(yīng)符合焊接要求，焊縫位置開敞易于焊接作業(yè)，以保證焊縫質(zhì)量；
（4）工藝簡單，焊接效率高。
2、焊接方法、原理與特點
焊接方法主要有電子束焊接、激光焊接、脈沖氬弧焊接、弱等離子焊接等，其中應(yīng)用較多的是激光焊接和脈沖氬弧焊接。
（1）電子束焊接
在電子束焊機真空腔內(nèi)進行焊接，其焊接工藝是焊機通入電流加熱陰極，使它成為一個能發(fā)射電子的電子槍系統(tǒng)，帶有負電荷的電子束高速飛向處于高電位的稱重傳感器
外殼、密封模片與彈性元件相貼合的焊縫。焊機的聚焦系統(tǒng)使電子束聚焦，并以*的速度沖擊到極小面積的焊縫上，將動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。電子束聚焦越細能量就越高度集中，可在幾分之一微秒?nèi)，使被焊接的極小面積焊縫的溫度升高到幾千度，從而熔化被焊材料進行焊接密封。
電子束焊接的特點是：
1）焊接在102～103pa壓力真空腔內(nèi)進行，不受各種污染物影響；
2）焊接時能量快速高度集中，熱影響區(qū)小，被焊件不變形；
3）適用范圍廣，可焊接各種合金鋼、不銹鋼和有色金屬材料，焊接小厚度為0.1mm；
4）焊接后彈性元件或電阻應(yīng)變計處于102～103pa真空中，是的密封狀態(tài)，密封等級可達IP68；
5）沒有焊渣，無需清除氧化模。
電子束焊接的缺點是設(shè)備昂貴，焊接成本高。
（2）激光焊接
激光光束是由單色的、相位相干的電磁波組成，正因為它的單色性和相干性，激光束的能量才可以匯聚到一個相對較小的點上，其功率密度能達到 107 W/cm2以上。當(dāng)激光束聚焦后射向焊縫時，焊接接頭吸收光能在局部產(chǎn)生高熱，使焊接坡口的熔化而成為一體。
稱重傳感器的焊接密封是在激光焊接機上，利用高能激光脈沖束進行焊接。對彈性元件焊接坡口、膜片尖角的要求與電子束焊接相同。焊接時脈沖激光電源首先把氙燈點亮，使其處于預(yù)燃狀態(tài)，計算機控制激光電源使氙燈脈沖放電，從而形成一定頻率、一定脈寬的光波，該光經(jīng)過聚光腔輻射到激光晶體上并使其發(fā)光，再經(jīng)過激光諧振腔諧振后發(fā)出波長為1.06μm的激光，激光經(jīng)擴束、反射、聚焦后射向被焊接稱重傳感器的焊縫上，焊縫吸收光能，局部產(chǎn)生高熱而熔化，使彈性元件和膜片、外殼熔合為一體。
激光焊接的特點是：
1）激光焊是不接觸焊接，可將彈性元件放在透明真空罩內(nèi)，實現(xiàn)真空焊接密封；
2）能量集中，熱影響區(qū)小，焊接的彈性元件、膜片和外殼不變形；
3）可熔合不同金屬和合金，并能完成不同材料的異性焊接，例如金屬與陶瓷等；
4）沒有焊渣，也不需要清除氧化模。
進口激光焊機價格昂貴，國產(chǎn)同類機型已達到較高技術(shù)水平，并有多項激光發(fā)明，是稱重傳感器焊接密封較理想的設(shè)備，它具有電腦控制，直線、弧線焊接，操作方便，焊縫質(zhì)量好，工作效率高等特點。
（3）脈沖氬弧焊接
脈沖氬弧焊接是保護氣體下電弧焊的一種，其特點是工藝簡單，焊接效率高，適應(yīng)性強，可焊接各種鋼、鋁、鈦合金，焊接厚度0.1～2mm。缺點是熱影響區(qū)較大，對操作者的焊接技術(shù)要求高，不適合焊接低容量、體積較小的稱重傳感器。
脈沖氬弧焊接設(shè)備由高頻脈沖直流焊接電源、氬氣瓶、焊槍及其固定支架、表面鋪
有厚度為3～5mm銅鈑的工作臺和自動旋轉(zhuǎn)分度頭等組成，可進行手動和自動焊接。脈沖氬弧焊接的特點是：動特性好，脈沖頻率調(diào)節(jié)范圍寬，輸出電流穩(wěn)定，電源體積小，焊接技術(shù)容易掌握，成本低而焊接質(zhì)量好。其應(yīng)用范圍是：
1）焊接0.08～1mm厚度的不銹鋼、合金鋼、鎳基合金、鈦合金及0.5～1mm厚度的鋁合金；
2）用于連續(xù)低頻脈沖、高頻脈沖各種焊接過程；
3）適合焊接較薄的波紋管、波紋平膜片、杯形膜片等。
脈沖氬弧焊接設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)為：
①電源電壓 三相380V；
②主弧電壓 40V；
③維弧電壓 150V；
④主弧電流 0.5～40A；
⑤維弧電流 1.；
⑥脈沖頻率 低頻2～10Hz ，高頻500～1500Hz。
不管是采用電子束焊接、激光焊接，脈沖氬弧焊接還是其它焊接方法,都必須進行嚴(yán)格的檢漏,以保證焊接質(zhì)量。檢漏的方法較多，對于稱重傳感器而言，采用氦質(zhì)譜檢漏儀進行檢漏是比較理想的方法，因為此法工藝性好，度高，可靠性強。為便于氦質(zhì)譜檢漏儀有效的檢查焊縫質(zhì)量，稱重傳感器在抽真空后，應(yīng)充入90％的氮氣，10％的氦氣。
對于體積小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜而焊縫較多的稱重傳感器，可采用較先進的氦質(zhì)譜“真空容器正壓法”進行檢漏。此法具有受外界因素影響小，檢漏比較簡單，易于掌握，度高，檢漏結(jié)果穩(wěn)定、可靠等特點。
氦質(zhì)譜“真空容器正壓法”檢漏系統(tǒng)由氦子譜檢漏儀、真空容器、氦氣瓶、金屬軟管、多路導(dǎo)管和壓力表等組成。檢漏時，先將稱重傳感器放入真空容器內(nèi)，將充氣口與容器上的接管嘴相連，容器經(jīng)由氦子譜檢漏儀抽真空，稱重傳感器內(nèi)通入一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的示漏氦氣，從檢漏儀上讀出密封面的漏率，以漏率的大小來表示焊縫的泄漏量值，或給出漏孔的大小，以判斷焊縫是否合格。
3、焊接密封的工藝特點
焊接密封的稱重傳感器，除設(shè)計有結(jié)構(gòu)合理的波紋平膜片與彈性元件和密封外殼組合，杯形膜片與盲孔外環(huán)組合外，還必須設(shè)計有柯伐合金焊線端子的焊接口。該焊線端子是在稱重傳感器焊接密封后，抽真空充惰性氣體前，焊接在出線口處。其作用是在焊接密封腔外，調(diào)節(jié)因焊接應(yīng)力對零點輸出等技術(shù)指標(biāo)的影響，即在密封腔外精調(diào)有關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)。其柯伐合金焊線端子和電橋電路圖如圖3-1所示。
焊線端子的6個焊線柱，是通過玻璃粉燒結(jié)在由柯伐合金制成的圓盤上的6個圓孔內(nèi)。由于柯伐合金與玻璃粉的溫度系數(shù)一致，當(dāng)環(huán)境溫度變化時兩者同步變化，保證焊接密封的可靠性和工作穩(wěn)定性。
圖3-1 焊線端子及電橋電路圖
采用電子束焊接、在真空條件下焊接、焊接后腔內(nèi)空氣很少的稱重傳感器，不必進行抽真空充氮氣處理，可直接使用。焊接密封后內(nèi)腔較大的稱重傳感器，例如圓柱式、圓筒式、輪輻式、軸對稱式結(jié)構(gòu)必須進行抽真空充氮氣處理。它要求稱重傳感器外殼上或彈性元件上，留有一個抽真空充氮氣的錐形孔，同時也是打入銅錐銷的密封孔。
抽真空充氮氣多在 的設(shè)備上進行，也可在經(jīng)過改造的帶有氮氣瓶的真空干燥箱內(nèi)進行，要求充入干燥的氮氣。抽真空充氮氣后應(yīng)對稱重傳感器的電氣性能進行檢查，特別是絕緣電阻和零點輸出指標(biāo)，如有超差應(yīng)采取措施排除或進行腔外調(diào)整，后對腔外調(diào)整與電纜出線盒實施激光焊接密封或聚胺酯密封膠灌封。