根據國(guó)家標準GB7665-87,傳感器定義為(wéi):能感(gǎn)受(shòu)規定的(de)被測量並按照(zhào)一定的規律轉換成(chéng)可用輸出信號的器件裝置。傳感器作為(wéi)檢測工具,要求檢測研究對象的物理或化學的信息,其工作過程要求穩定、可靠、精度高(gāo),所以對傳感器有以下幾個(gè)要求:
(1)適應惡(è)劣環境能力強——傳感器一般工作(zuò)環境十分廣,從極寒至酷熱地區,許多在露天環境下工作,能抗飛沙走石(shí)、灰(huī)塵,還應耐潮濕,較高的抗鹽類腐蝕、酸性腐蝕的能力,有抗汙染氣體幹擾的能力,能適應在高(gāo)溫、極寒、強烈振動、衝擊以(yǐ)及在其他(tā)條(tiáo)件下正常工作(zuò)的能力,還應抗噪聲能力強,信噪比高。
(2)價格適中,適於大批量生(shēng)產(chǎn)——要求(qiú)傳感器(qì)一致性好,適宜自動化批量生產,對加工設備有較高要求,以便排除人工(gōng)操作帶來的(de)不一致性和失誤。
(3)穩定性和可靠性(xìng)高——傳感器是一種高精度檢測儀器,在軍事、航空、航天中(zhōng)應用都有嚴格要求,產品都須經過嚴格測試才能應(yīng)用。所(suǒ)以傳感器生產是一種高新(xīn)技術的具體運用和體現。一種傳感器是否(fǒu)有較高的技術附加(jiā)值體現(xiàn)在所(suǒ)包含的技術含量和加工工藝的技術是否高新。有部分傳(chuán)感(gǎn)器由於其應用環境的狀(zhuàng)況需金屬封裝,一般(bān)采用焊接密封,如壓力傳感器、力傳感器、霍(huò)爾傳感器、光電傳感器(qì)、溫度傳感器等,這類傳感器內部有敏感(gǎn)元(yuán)件和集成電路(lù),充惰性氣體或(huò)抽真空與(yǔ)外(wài)界隔絕,有耐(nài)壓、氣密性要求,另有(yǒu)焊(hàn)接(jiē)強(qiáng)度要求和漏氣率要求,對焊接質量要求高,而且焊接過程(chéng)中要求變形小,不能對(duì)內部元件和微電路有損壞。目前傳感器密封焊接有電阻焊、鎢極氬弧焊、等離子弧(hú)焊、電子束焊和激光焊。
激光焊接
1、激光焊接(jiē)原理——激光是輻射的受激發射光放大的簡稱,由於其獨有的高亮度(dù)、高方向性、高(gāo)單色性、高相幹性,自(zì)誕生以來,其(qí)在工業加工中的應(yīng)用十分廣泛(fàn),成為未來製造係統共同的加(jiā)工手段。用激(jī)光焊接(jiē)加工是利用高輻射強(qiáng)度(dù)的(de)激光束(shù),激光束經過(guò)光學係統聚焦後,其激光(guāng)焦點的功率密度(dù)為104~107W/cm2,加工工件置於激光焦點(diǎn)附近進行加熱熔化,熔化現象能(néng)否產生(shēng)和(hé)產生的強弱程度主(zhǔ)要取決於激光作用材料表麵(miàn)的時間(jiān)、功(gōng)率密度和峰值(zhí)功率。控(kòng)製上述各參數就可利用激光(guāng)進行各種不同的(de)焊接加工(gōng)。
2、激光焊接的一般特點——激光焊接是利用激(jī)光束作為熱源的一種熱加工工藝,它與電(diàn)子束(shù)等離子束和一般機械加(jiā)工相比較(jiào),具有許多優點:(1)激光束的激光焦點光斑小,功率密度高,能焊接一些高熔點、高強度的合金材料;(2)激光焊接是無(wú)接觸加工,沒有工具損(sǔn)耗和工具調換等問題。激光束(shù)能量可調,移動速度可(kě)調,可以多種焊接(jiē)加工;(3)激光焊接自動化(huà)程(chéng)度高,可以用計算機進行控製(zhì),焊接速度(dù)快,功效高,可方便的進行任何複雜形狀的焊(hàn)接;(4)激(jī)光(guāng)焊接熱影響(xiǎng)區小,材料(liào)變形小,無需後續工序處理;(5)激光可(kě)通(tōng)過玻璃焊(hàn)接處於真空容器內的工件及處於複雜結構內部位置的工件;(6)激光束易於導(dǎo)向、聚(jù)焦,實(shí)現各方向變(biàn)換;(7)激光焊接與電子束加工相比較,不需要嚴格的真空設備係統,操作方便;(8)激光焊(hàn)接生產效率高,加工質量穩(wěn)定可靠,經濟效益和社會(huì)效益好。
3、激光焊接在(zài)傳感器生產中的工藝特(tè)點——激光用來封焊傳感器金屬外殼是目前一種最先進的加工工藝(yì)方法,主(zhǔ)要基於激光焊接(jiē)有以下特點:(1)高的深寬比。焊縫深而(ér)窄,焊縫光亮美觀;(2)最小熱輸入(rù)。由(yóu)於功率密度高,熔化過程極快,輸(shū)入工件(jiàn)熱量很低,焊接速度快,熱變形小,熱影響區小;(3)高致密性。焊縫生成過程中,熔池不斷攪拌,氣體易出,導致(zhì)生成無氣孔熔透焊縫。焊後高的冷卻(què)速度又易使焊縫組織微細化,焊(hàn)縫強度、韌性和綜合性能高;(4)強固(gù)焊縫。高溫熱源和對非金屬組份的充分吸收產生純化作用,降低了雜質含量,改變夾雜尺寸和其在熔池中(zhōng)的分布,焊接過程中無需電極或填充焊絲,熔化區受汙染小,使焊縫(féng)強度、韌性至少相當於甚至超過母(mǔ)體金屬;(5)精確控製。因為聚(jù)焦光斑很小(xiǎo),焊縫可以高精度定位,光束容易傳輸與控製,不需要經常更換焊炬、噴咀,顯著減少停機輔(fǔ)助時間,生產效率高,光無慣性,還(hái)可以在高速下急停和重新啟(qǐ)始。用自控(kòng)光束移動技術(shù)則(zé)可焊複雜構(gòu)件;(6)非接觸、大氣環境焊(hàn)接過程。因為能量來自激光,工件無物理接觸,因此沒有力施加於工件。另磁(cí)和空氣對激光都無影響;(7)由於(yú)平均熱輸入低,加(jiā)工精度高,可減少再加工費用,另外,激光焊接(jiē)運轉費用較低,從而可降低工件成本(běn);(8)容易實(shí)現自動化(huà),對光束強(qiáng)度與精細定位能進行(háng)有效控製。