Стабильность физико-механических свойств смолы

Датчики

 Стабильность физико-механических свойств смолы определяет временную стабильность нагрузочной характеристики пьезорезисторного брикета. Нестабильность вызывается главным образом неполной полимеризацией молекул. При комнатной температуре процесс полимеризации длится много месяцев. Чтобы ускорить этот процесс, эпоксидную смолу отверждают при повышенной температуре. Чтобы состарить смолу и стабилизировать ее свойства, процесс термической обработки повторяют несколько раз. Режим отверждения и старения упругой массы из эпоксидной смолы после отливки ПР брикета состоит в следующем: выдержка при комнатной температуре в течение суток, затем нагрев в минеральном масле до 60° С ступенями в течение восьми часов с последующим медленным охлаждением. Последнюю операцию повторяют не менее трех раз до полной стабилизации нагрузочной характеристики ПР брикета, которую снимают при комнатной температуре.

Кроме расширения пределов измерений брикетирование ПР в упругой массе позволяет улучшить их метрологические характеристики, в частности уменьшить гистерезис нагрузочной характеристики до 3,5% (брикет из эпоксидного клея ЭДП размером 10x20x20 мм, ПР—5=25 мм2, п=10, р=20 Ом-см, Р„ом=5 МПа). Резкое снижение гистерезиса обусловлено тем, что, являясь составной частью упругой массы, ПР деформируется вместе с ней, повторяя в основном нагрузочно-деформационную характеристику упругой массы. При этом для получения наименьшего гистерезиса объем упругой массы должен в несколько десятков раз превышать объем ПР.

Брикетирование ПР в упругой массе из вулканизированной резины позволяет выполнить датчики на давления Р=10 МПа. При этом ПР не нуждаются в начальном сжатии, так как наибольшая деформация резины много больше, чем у ПР. Брикетирование осуществляют в пресс-форме, в которой ПР располагают между двумя дисками сырой резины и выдерживают под давлением при 160° С в течение 30 минут.

Метод брикетирования в упругой массе значительно расширяет область применения ПР. Это обусловлено более совершенной и более надежной конструкцией этих датчиков при лучших метрологических и эксплуатационных характеристиках. Метод брикетирования позволяет, например, решить вопросы крепления между собой отдельных элементов ПР, в том числе крепления выводных проводов или контактов, а также его гидрои электроизоляцию. Простота метода позволяет повысить технологичность изготовления датчиков КС и наладить их производство. в заводских условиях в виде отдельных модулей различных типоразмеров и параметров.

См. также:  Датчики давления

Динамометрические площадки разных типов и размеров с ЩДКС-3 были успешно применены НИИ угольной, горнорудной и геологоразведочной промышленности при исследованиях различных крепей горных выработок в шахтных и заводских условиях.