專利名稱：箔式應(yīng)變計調(diào)阻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電阻應(yīng)變計制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及的是一種箔式應(yīng)變計電阻調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
電阻應(yīng)變計是一種應(yīng)用“電阻-應(yīng)變”效應(yīng)的敏感元件。電阻應(yīng)變計在實際應(yīng)用中通常采用惠斯通電橋方式進行信號放大和輸出，惠斯通電橋有“ 1/4橋接法”、“半橋接法”和“全橋接法”，這三種接法都要求接入電橋的每個電阻應(yīng)變計具有較為一致的電阻值參數(shù)，尤其是在全橋接法中，各電阻應(yīng)變計的阻值越接近越好。箔式應(yīng)變計的主要材料是康銅和卡瑪。箔式應(yīng)變計通過基材制備、曝光、腐蝕等工藝方法制造而得。由于材料的差異、工藝誤差的累積等因素，蝕刻后的整版電阻阻值存在不同程度的分散。為了保證最大限度的合格率，大多箔式應(yīng)變計產(chǎn)品的標(biāo)稱阻值都大于其實際阻值，這種應(yīng)變計往往不能在測試橋路中應(yīng)用，因此必須對蝕刻后的整版電阻阻值進一步的調(diào)整，使其達到應(yīng)變計測試橋路應(yīng)用所需的設(shè)定阻值。目前，箔式電阻的傳統(tǒng)調(diào)阻工藝方法主要是機械研磨和化學(xué)腐蝕兩種方法，應(yīng)用比較廣泛的是機械調(diào)阻方法。

機械調(diào)阻方法是采用高速電機帶動打磨頭，在磨料的輔助作用下將應(yīng)變計敏感柵的柵條變細或改變敏感柵條的厚度，減小敏感柵的截面積，達到改變其電阻的目的。機械研磨調(diào)阻方式屬于一種冷加工過程，在研磨過程中，敏感區(qū)域內(nèi)的金屬材料會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，而該應(yīng)力完全釋放則需要一段時間，因此，經(jīng)打研磨阻后的箔式應(yīng)變計在放置一段時間后，其電阻值又會發(fā)生一定的變化；研磨過程中還會造成敏感柵柵條粗細不均，表面打磨痕跡不均勻等問題；研磨易對應(yīng)變計的熱輸出、漂移、蠕變、長期穩(wěn)定性等方面產(chǎn)生不良影響，還容易產(chǎn)生亮點、變形等質(zhì)量問題?；瘜W(xué)腐蝕方法是利用腐蝕液與金屬敏感柵發(fā)生反應(yīng)，依次減少敏感柵條的橫截面積，從而增加電阻值，達到調(diào)阻的目的。調(diào)阻過程中，電阻應(yīng)變計與多用途數(shù)字萬用表連接，通過萬用表可時刻監(jiān)測電阻應(yīng)變計的阻值變化，操作時，工人用棉簽蘸取適量的腐蝕液涂附在敏感柵區(qū)域，并用棉簽輕輕的、來回擦拭敏感柵表面，直到電阻應(yīng)變計達到要求的范圍，然后將電阻應(yīng)變計取下來做中和清洗。為了保證調(diào)阻的精確度，每調(diào)整一個電阻應(yīng)變計通常須進行多次這樣的重復(fù)操作。這種方法不僅效率低，而且使得敏感柵整版很不均勻，質(zhì)量降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電阻應(yīng)變計的電化學(xué)調(diào)阻方法，它能使應(yīng)變計敏感柵均勻減薄，保證其質(zhì)量穩(wěn)定。一種電阻應(yīng)變計調(diào)阻方法，包括下述步驟:(I)將電阻測量儀表與待調(diào)電阻應(yīng)變計連接，測量出待調(diào)電阻應(yīng)變計的阻值，算出其與目標(biāo)阻值的差值；
(2)在待調(diào)阻應(yīng)變計的敏感柵區(qū)域均勻噴涂調(diào)阻液，所述調(diào)阻液為:5 7L去離子水中含有硝酸鈉70 160g、氨三乙酸8 30g、朽1檬酸10 40g、烴類浸潤劑I 5g、十二燒基硫酸鈉微量、碳酸鈉適量、硝酸銨適量，調(diào)阻液的pH = 6 7 ;(3)給待調(diào)阻應(yīng)變計施加I 10VDC電壓、0.01 2A電流，觀察電阻測量儀上的電阻數(shù)值變化，當(dāng)達到目標(biāo)阻值時，切斷電源；(4)用壓縮空氣對電阻應(yīng)變計表面做干燥處理。進一步，所述(3)中的電壓為恒壓源，電流為恒流源，電源供為脈沖電源。進一步,所述調(diào)阻液為:5 6L去離子水中含有硝酸鈉95 115g、氨三乙酸8 15g、檸檬酸20 30g、烴類浸潤劑1.8 3g、十二烷基硫酸鈉微量、碳酸鈉適量、硝酸銨適量，調(diào)阻液的pH = 6 7。 進一步，所述調(diào)阻液為:5.3L去離子水中含有硝酸鈉80 120g、氨三乙酸12 25g、檸檬酸18 26g、烴類浸潤劑1.Sg、十二烷基硫酸鈉微量、碳酸鈉適量、硝酸銨適量，調(diào)阻液的pH = 6 7。本發(fā)明的有益效果在于，采用電化學(xué)調(diào)阻方法，整個過程工藝簡單，容易控制，應(yīng)變計的敏感柵減薄均勻，而且調(diào)阻效率高，調(diào)阻后的應(yīng)變計質(zhì)量穩(wěn)定。本發(fā)明的理論基礎(chǔ)是:金屬材料在一定活性的陽離子、陰離子溶液中會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)這些陽離子或陰離子的活性遠大于金屬的原子電荷時，他們將發(fā)生相互遷移和置換。如果在離子溶液中加入兩塊金屬，兩塊金屬的原子活性有一定的電位差異，這時在活性較高的金屬上施加正電壓，另一塊金屬上施加負電壓，形成電位差，通過調(diào)節(jié)金屬板之間的距離、電壓差，將形成電子遷移，帶動原子遷移，從而將反應(yīng)活性高的金屬原子遷移到陰極板上，使陽極板減薄或體積減少。在前述中已經(jīng)提到，現(xiàn)有箔式應(yīng)變計的主要材料是康銅和卡瑪，是由銅鎳合金、鎳鉻合金等化學(xué)元素組成的單相固溶體。康銅合金箔中，銅含量約55%，鎳含量約44%，其中銅以單質(zhì)奧氏體形態(tài)存在，銅和鎳原子核電位接近，呈立方體分布，在冶煉和軋壓過程中，具有相似的延展性和較好的均勻性，加之銅鎳合金具有較低的熱電動勢，所以銅、鎳離子很容易在電解液、電流的影響下發(fā)生遷移，容易被鐵、鈦等陰極材料吸附，從而使銅鎳等元素組成部分從康銅表面漸漸脫離，達到康銅材料減薄目的。 卡瑪合金箔中，鎳含量約為75 %，鉻含量約22 %，鋁2 %，其中鉻以六方體晶粒分布，鎳以立方體分布，在冶煉和軋壓過程中，具有較好的均勻性，晶相排列具有異向性，但晶粒結(jié)構(gòu)緊湊，耐蝕性較強，也造成金屬活性降低，除鎳具有的低熱電勢和活性外，其它很難在電解液和電流作用下反應(yīng)，所以通過對鎳的電解遷移，使鎳鉻合金元素從卡瑪表面脫離，實現(xiàn)卡瑪材料減薄效果。本發(fā)明便是采取了通過對康銅、卡瑪材料中的銅和鎳元素進行反電化學(xué)鍍(電解)的方法來實現(xiàn)材料的減薄，從而改變電阻應(yīng)變計的阻值，其原理是:當(dāng)康銅或卡瑪敏感柵與電解質(zhì)溶液相接觸，在金屬表面上形成腐蝕電池，敏感柵作為腐蝕電池陽極，其活性較好，電勢較低的鎳、銅離子會從陽極上溶解，同時電子經(jīng)過敏感柵金屬本體向陰極移動，從而發(fā)生電化學(xué)腐蝕，即:
(I)敏感柵作為陽極，電勢低的銅、鎳溶解成金屬離子進入溶液中，
權(quán)利要求
1.一種電阻應(yīng)變計調(diào)阻方法，其特征在于:包括下述步驟， (1)將電阻測量儀表與待調(diào)電阻應(yīng)變計連接，測量出待調(diào)電阻應(yīng)變計的阻值，算出其與目標(biāo)阻值的差值； (2)在待調(diào)阻應(yīng)變計的敏感柵區(qū)域均勻噴涂調(diào)阻液，所述調(diào)阻液為:5 7L去離子水中含有硝酸鈉70 160g、氨三乙酸8 30g、朽1檬酸10 40g、烴類浸潤劑I 5g、十二燒基硫酸鈉微量、碳酸鈉適量、硝酸銨適量，調(diào)阻液的pH = 6 7 ; (3)給待調(diào)阻應(yīng)變計施加I 10VDC電壓、0.01 2A電流，觀察電阻測量儀上的電阻數(shù)值變化，當(dāng)達到目標(biāo)阻值時，切斷電源； (4)用壓縮空氣對電阻應(yīng)變計表面做干燥處理。
2.按照權(quán)利要求1所述電阻應(yīng)變計調(diào)阻方法，其特征在于:所述(3)中的電壓為恒壓源，電流為恒流源，電源供為脈沖電源。
3.按照權(quán)利要求1所述電阻應(yīng)變計調(diào)阻方法，其特征在于:所述調(diào)阻液為5 6L去離子水中含有硝酸鈉95 115g、氨三乙酸8 15g、檸檬酸20 30g、烴類浸潤劑1.8 3g、十二燒基硫酸鈉微量、碳酸鈉適量、硝酸銨適量，調(diào)阻液的pH = 6 7。
4.按照權(quán)利要求1所述電阻應(yīng)變計調(diào)阻方法，其特征在于:所述調(diào)阻液為5.3L去離子水中含有硝酸鈉80 120g、氨三乙酸12 25g、檸檬酸18 26g、烴類浸潤劑1.8g、十二燒基硫酸鈉微量、碳酸 鈉適量、硝酸銨適量，調(diào)阻液的pH = 6 7。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電阻應(yīng)變計調(diào)阻方法，包括步驟1.將電阻測量儀表與待調(diào)電阻應(yīng)變計連接，測量出待調(diào)電阻應(yīng)變計的阻值，算出其與目標(biāo)阻值的差值；2.在待調(diào)阻應(yīng)變計的敏感柵區(qū)域均勻噴涂調(diào)阻液，調(diào)阻液為5～7L去離子水中含有硝酸鈉70～160g、氨三乙酸8～30g、檸檬酸10～40g、烴類浸潤劑1～5g、十二烷基硫酸鈉微量、碳酸鈉適量、硝酸銨適量，pH＝6～7；3.給待調(diào)阻應(yīng)變計施加1～10VDC電壓、0.01～2A電流，觀察電阻測量儀上的電阻數(shù)值變化，當(dāng)達到目標(biāo)阻值時，切斷電源；4.用壓縮空氣對電阻應(yīng)變計表面做干燥處理。本發(fā)明采用電化學(xué)調(diào)阻方法，整個過程工藝簡單，容易控制，應(yīng)變計的敏感柵減薄均勻，而且調(diào)阻效率高，調(diào)阻后的應(yīng)變計質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號C25F3/02GK103147114SQ20131002226
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者晏志鵬, 劉旭, 雒平華, 劉鵬, 張志剛, 王志勇, 盧旸 申請人:中航電測儀器股份有限公司