根據國家標準GB7665-87,傳感器定義為(wéi):能感受規定的被測量並按(àn)照一定(dìng)的規律(lǜ)轉換(huàn)成可用輸出信(xìn)號的器件裝置。傳感器作為檢測工具,要求檢測研究對象的物理或化學的信息,其工(gōng)作過程要求穩定、可靠(kào)、精度高,所(suǒ)以對傳感器(qì)有以下幾個要求:
(1)適應惡劣環境能力(lì)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(xià)工作,能抗飛沙走石、灰塵,還(hái)應(yīng)耐潮濕(shī),較高的抗鹽類腐蝕、酸性腐蝕的能力(lì),有抗汙染氣體幹擾的能力,能適應在高溫、極寒、強(qiáng)烈振動、衝擊以及在其(qí)他(tā)條件下正常工作的能力,還應抗噪聲能力強,信(xìn)噪比高。
(2)價格適中,適於大批量生產——要求傳感器一致性好,適宜自動化批(pī)量生產,對加工設備有較高要求(qiú),以(yǐ)便排除人工操作帶(dài)來的不一致性和失誤。
(3)穩定性和可靠性高——傳感器是一種高精(jīng)度檢測儀器,在軍事、航空、航天中應用(yòng)都(dōu)有嚴格要求,產品都須經過嚴格測試才能應用。所以傳感器生產是一種高新技術的(de)具體運用和體現。一種傳感器是否有(yǒu)較高的技術附加值體現在所包含的技(jì)術(shù)含量和加(jiā)工(gōng)工藝(yì)的技術是(shì)否高(gāo)新。有部分傳感器由於其應用(yòng)環境(jìng)的狀況需(xū)金屬封裝,一般采用(yòng)焊接密封,如壓力傳感器(qì)、力傳感器、霍爾傳(chuán)感器、光電傳感器、溫度傳感器等(děng),這類傳感器內部有敏感元件(jiàn)和集成電路,充(chōng)惰性氣體或抽真空與外界隔絕,有耐壓、氣密性要求,另有焊接強度要求和漏氣(qì)率要求,對焊接質量要求高,而且焊接過程中要求變形小,不能(néng)對內部元(yuán)件和微電路有損壞(huài)。目前傳感器密封焊接有電阻焊、鎢極氬弧焊、等離子弧焊、電子束焊和激光焊。
激(jī)光焊接(jiē)
1、激(jī)光焊接原理——激光是輻射的受激發射光放大的簡稱,由於其獨有的高(gāo)亮度、高方向性(xìng)、高單色性、高(gāo)相幹性,自誕生以來,其在工業加工中的應用十分廣(guǎng)泛,成為未來製造係統共同的(de)加工手段。用激光焊接加工是利用高輻射(shè)強度的激光束,激光束經(jīng)過光學係統聚焦後,其激光焦(jiāo)點的功率密度為104~107W/cm2,加工工件置於激光(guāng)焦點附近進行加熱熔(róng)化,熔化現象能否產生和產生的強弱程度主要取決於激光作用材料表麵的時(shí)間、功率密度(dù)和峰值功率。控製上述各參數就可利用激光進行各種不同的焊接加工。
2、激光(guāng)焊(hàn)接的一般特點——激光焊接是利用激光束作為熱源的一種熱加工工藝,它與電子束等離子束和一般機械加工相比較,具有許多優點:(1)激光束的(de)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(jīn)材(cái)料;(2)激(jī)光焊(hàn)接是無(wú)接觸加工,沒有工具損(sǔn)耗和工具(jù)調換等問題。激光束能量可調,移動速度可調,可以多種焊接加工;(3)激光焊接自動化程(chéng)度高,可以用計算機進行控製(zhì),焊接速度快,功效高,可方便的進行任(rèn)何複雜形狀的焊接;(4)激光焊接熱影響區小,材料變形小,無需後(hòu)續工序處理;(5)激光可通過玻璃焊接處(chù)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、聚焦,實現各方向變換;(7)激光焊接與電(diàn)子束加工相比較,不需要嚴格(gé)的真空設備係統,操作方便;(8)激光焊接生產效(xiào)率(lǜ)高,加工質量穩定可(kě)靠,經濟效益和社(shè)會效益好。
3、激光焊接在傳感器生產中的工藝特(tè)點(diǎn)——激光用來封焊傳感器金屬外殼是目前一種最(zuì)先進(jìn)的加工工藝方(fāng)法,主要(yào)基於激(jī)光焊接(jiē)有以下特(tè)點:(1)高的(de)深寬比。焊縫深而窄,焊縫光亮美觀;(2)最小熱輸入。由於功率密度高,熔化過程極快,輸入(rù)工件熱量很低,焊接速度快,熱變(biàn)形小,熱影響區小;(3)高(gāo)致密性。焊縫生成過程中,熔池(chí)不斷攪拌,氣(qì)體易出(chū),導致(zhì)生成無氣孔熔(róng)透(tòu)焊縫。焊後高的冷卻速度(dù)又易使焊縫組織微細化,焊縫強度、韌性和綜合性能高;(4)強固焊縫。高(gāo)溫熱源和對非金屬組份的充分(fèn)吸收產生純化作用,降(jiàng)低了雜質含量,改變夾雜(zá)尺(chǐ)寸和其在熔池中的分布,焊接過程(chéng)中無需電極(jí)或填充焊絲(sī),熔化區受汙染小,使(shǐ)焊縫強度、韌性至少相當於甚(shèn)至超過母(mǔ)體金屬;(5)精確控(kòng)製。因為聚焦光斑很小,焊縫可以高精度定位,光束(shù)容易(yì)傳輸與控製,不需要經常更換焊炬、噴咀,顯著減少停機輔助時間,生產(chǎn)效率高,光無慣性,還可以在高速下急停(tíng)和重新啟始。用自控光束移(yí)動技術則可焊複雜構件;(6)非接觸、大氣環境焊接(jiē)過程。因為能量來自激光,工件無物(wù)理接(jiē)觸,因此沒有力施加於工件。另磁和空氣對激光都無影響;(7)由於平均(jun1)熱輸入低,加工精度高,可減少再加(jiā)工費用,另外,激(jī)光焊接運轉費用較低,從而可降低工件成本;(8)容易實現自動(dòng)化,對光束強度與精細定位能(néng)進行(háng)有效控製。