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加速度傳感器的安裝方法

將用書(shū)面形式來(lái)闡述加速度計(jì)的粘接式安裝方法，我們的工程師在這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中進(jìn)行了許多調(diào)查研究并得出結(jié)論：正確的加速度計(jì)粘接方法是十分重要的。這些信息將有助于測(cè)試工程師和技師在粘接一些特殊類(lèi)型的傳感器時(shí)獲得更好的幫助并做出更好的決定。

測(cè)試工程師和技師們常常會(huì)問(wèn)：如何避免在安裝被測(cè)物體表面上不用打出螺孔而進(jìn)行加速度計(jì)的安裝？例如合成和碾壓材料表面安裝時(shí)厚度不足，在一塊很小的表面區(qū)域中存在著很多不牢固的整體性結(jié)構(gòu)，多樣性的安裝方式使得加速度計(jì)的安裝方式具有很大的隨意性，在這種狀況下我們使用粘接劑粘合加速度計(jì)是最合適的安裝方式。

測(cè)試人員將會(huì)決定在什么樣的環(huán)境下采用什么類(lèi)型的粘接劑更符合測(cè)試要求。加速度計(jì)的自然頻率由粘接的耦合程度決定，選擇正確的粘合劑將是很重要的一步。有些重要的問(wèn)題是必須要考慮的：加速度計(jì)的重量，測(cè)試時(shí)的頻率和帶寬，測(cè)試時(shí)的振幅和溫度。還要考慮一些測(cè)試過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題：正弦曲線的受限和測(cè)試中出現(xiàn)的隨機(jī)振動(dòng)。通常，工程師和技師將會(huì)根據(jù)測(cè)試不同的需求選擇合適的粘接劑來(lái)粘接加速度計(jì)。

這些粘接劑包括：氰基丙烯酸鹽,磁鐵，雙面膠帶，石蠟，熱粘接劑等，問(wèn)題的關(guān)鍵在于如何能夠有效的選擇和使用這些粘接劑。下面我們來(lái)解決這些問(wèn)題。在正弦振動(dòng)測(cè)試過(guò)程中751-100和2226C是兩種典型的被廣泛應(yīng)用的加速度計(jì)，分別用氰基丙烯酸鹽,磁鐵，雙面膠帶，石蠟，熱粘接劑對(duì)它進(jìn)行粘接。一般在高溫控制室中進(jìn)行，以此來(lái)校驗(yàn)加速度計(jì)在其他溫度改變之前的頻率響應(yīng)。用熱電偶來(lái)監(jiān)控烤箱中的溫度用于校準(zhǔn)加速度計(jì)。

建議：

在加速度計(jì)的粘接過(guò)程中，粘合劑的使用數(shù)量將在加速度計(jì)能否達(dá)到良好的頻率響應(yīng)中起到很關(guān)鍵的作用。在一塊小的薄膜上盡可能的用最少的粘接劑粘接加速度計(jì)將會(huì)直接的促進(jìn)加速度計(jì)頻率響應(yīng)傳送性能的提高。在安裝傳感器之前要用碳?xì)浠衔锏娜芙庖海罕热纾↙octite? X-NMS）來(lái)清潔其要安裝的表面，在安裝傳感器的時(shí)候通常要用到氰基丙烯酸鹽, 磁鐵，雙面膠帶，石蠟，將它們均勻地涂抹在粘接加速度計(jì)被粘表面，合適的厚度將會(huì)起到良好的粘接效果。熱粘接劑的使用有很多的注意事項(xiàng)，要注意安裝過(guò)程中熱粘接劑的凝固時(shí)間。

751-100和2226C是兩種最具有代表的普通加速度計(jì)。751-100重7.8克，在測(cè)試高頻振動(dòng)時(shí)，頻率響應(yīng)在1－15K HZ。2226C重2.8克，在使用氰基丙烯酸鹽粘接到高頻振動(dòng)臺(tái)的時(shí)候，頻率響應(yīng)在1－5K HZ。

粘接劑安裝方法介紹：

氰基丙烯酸鹽

在測(cè)試傳感器中一個(gè)加速度計(jì)的重量一般小于10克，這是它們的優(yōu)勢(shì)所在，在751-100和2226C兩種傳感器的粘接中可以使用氰基丙烯酸鹽的粘合劑，使用溫度范圍通常在-18°C 到 +121°C之間。氰基丙烯酸鹽的粘合劑也可用于121°C之上，通常能達(dá)到177°C。氰基丙烯酸鹽是一種用于粘合堅(jiān)固塑料的膠液，這種膠液可用于粘接金屬，玻璃，橡膠和各種塑料。使用氰基丙烯酸鹽的稀釋劑可以加快凝固時(shí)間。通常氰基丙烯酸鹽用來(lái)粘接鋁，不銹鋼。甲基氰基丙烯酸鹽通常被推薦用來(lái)粘接和固定金屬和玻璃。不能確定的是氰基丙烯酸酯在其他材料方面的應(yīng)用，我們還需要做進(jìn)一步的測(cè)試。

優(yōu)點(diǎn)：

1.室溫時(shí)粘接效果好，凝固時(shí)間較快。

2.頻率響應(yīng)寬，溫度范圍寬。

缺點(diǎn)：

1.在拆卸傳感器之前，需要用(Loctite? X-NMS)溶劑溶解膠也才能取下傳感器。

2.拆卸時(shí)間長(zhǎng)。

3.不能在粗糟表面上使用。

石蠟

石蠟是一種可以用于低溫的粘接劑，和氰基丙烯酸鹽一樣，隨著溫度的變化能有很好的頻率輸出。

建議：

在我們選用石蠟作粘接劑時(shí)候，特別要了解清楚它的最大粘接強(qiáng)度是多少，如果在一塊光滑的鋼鐵表面使用的時(shí)候，大概是15psi。在大約20g-pk粘接＜100克的加速度計(jì)。粘接的范圍在石蠟周?chē)?/8的直徑范圍內(nèi)。石蠟使用的劑量厚度≤1/8，更適宜的使用是≤1/10。下面的公式是加速度計(jì)頻率計(jì)算公式：

fn=自然頻率

A＝安裝加速度計(jì)下石蠟區(qū)域的平方數(shù)（單位：英寸）

t＝上蠟的厚度（單位：英寸）

E＝上蠟的彈力系數(shù)（單位：psi）

W＝加速度計(jì)的重量（單位：英鎊）

優(yōu)勢(shì)：

1.使用方便

2.攜帶方便（可以直接放入口袋）

3.粘接迅速

4.拆卸方便，迅速

漂白蠟 7036

另一種粘接劑是用漂白蠟 7036。這是一種很好使用的加速度計(jì)粘接劑，用來(lái)固定像ENDEVCO2988系列的產(chǎn)品。我們有很多種方法可以用來(lái)改變加速度計(jì)粘接的固定方式，其中一種方法就是用重復(fù)校準(zhǔn)來(lái)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

在連續(xù)的高頻振動(dòng)下漂白蠟有良好的傳送性和支撐性，可使用的最大溫度是70℃。超過(guò)70℃時(shí)候，石蠟就會(huì)變軟從而影響頻率響應(yīng)。

粘接時(shí)使用的方法是加熱需要粘接的地方使溫度到達(dá)200℃，當(dāng)石蠟變軟時(shí)粘上加速度計(jì)即可，然后等石蠟完全冷卻凝固，這時(shí)就可以固定加速度計(jì)。

漂白蠟可以永久的使用，但要注意的是必須遠(yuǎn)離丙酮。使用前清理干凈粘接的表面，不要有多于的雜質(zhì)影響到粘接加速度計(jì)。

雙面膠帶

雙面膠帶有良好的溫度使用范圍，它類(lèi)似于氰基丙烯酸鹽粘合劑可以直接粘合。使用溫度范圍在－18℃~+93℃，適合于751－100，751－000在18°C ~+93°C時(shí)，頻率響應(yīng)能達(dá)到4KHZ。

優(yōu)點(diǎn)：

1.使用方便

2.溫度使用范圍寬

缺點(diǎn)：

1.振幅范圍有限

2.在位置比較高的時(shí)候粘接加速度計(jì)時(shí)，會(huì)限制加速度計(jì)的電纜長(zhǎng)度

熱粘接劑

熱粘接劑溫度使用的范圍在－18℃~＋93℃，高于93℃時(shí)，熱粘接劑將會(huì)失去它的硬度，頻率響應(yīng)將會(huì)受到影響。在粘接的方法上熱粘接劑需要更多的注意，特別是在高頻使用的時(shí)候，在小于2HZ時(shí)候我們可以正常的使用。熱粘接劑的頻率范圍將會(huì)隨著測(cè)試溫度的減小而增加。這種粘接方法已經(jīng)被廣泛的使用，因?yàn)樗捎糜诤芏嗖牧?，我們可以使用無(wú)線膠槍?zhuān)?lèi)似于ENDEVCO31849的膠槍?zhuān)瑢⒏菀渍辰右恍╇y以粘接的位置。

優(yōu)點(diǎn)：

1.使用方便

2.粘接迅速

3.粘接時(shí)間快，容易清除

缺點(diǎn)：

考慮到粘接的時(shí)間十分迅速，如果要確保良好的頻率響應(yīng)，這就要求用戶(hù)必須十分迅速的粘接加速度計(jì)，當(dāng)粘接劑被涂到安裝面上以后必須盡快的粘接，而且必須注意的是安裝時(shí)溫度不能超過(guò)＋93℃。

磁鐵

用磁鐵來(lái)安裝加速度計(jì)是一種十分方便和容易操作的方法，然而使用這種方法安裝加速度計(jì)會(huì)減少可用的帶寬。磁鐵不會(huì)隨著環(huán)境的影響而被改變，然而磁鐵的安裝將會(huì)徹底的減小共振的頻率，在特殊材料表面安裝加速度計(jì)也會(huì)致使這種安裝方法無(wú)效。例如751－100，從15KHZ（螺栓安裝）到3.4KHZ（磁鐵安裝）時(shí)頻率范圍將會(huì)減少。因此，磁鐵安裝常被用于低頻測(cè)試。加速度計(jì)重量大于50克時(shí)，將可以考慮用磁鐵安裝。這些加速度計(jì)一般有很高的靈敏度和很窄的帶寬。這個(gè)時(shí)候磁鐵引起的共振是可以忽略不計(jì)的，磁鐵的額外重量將接近于加速度計(jì)的重量，質(zhì)量負(fù)荷將會(huì)防止測(cè)量中出現(xiàn)的誤差。

優(yōu)點(diǎn)：

1.使用方便

2.使用溫度范圍寬

3.支撐重量良好

4.可改變尺寸

劣勢(shì)：

1.帶寬變小

2.在使用磁鐵粘接加速度計(jì)時(shí)需要十分的謹(jǐn)慎

警告：

1．在一個(gè)平坦堅(jiān)硬的表面上撞擊加速度計(jì)是很容易造成加速度計(jì)的毀壞。

2．高頻穿刺將會(huì)嚴(yán)重的損壞加速度計(jì)。

3.．安裝加速度計(jì)時(shí)應(yīng)把加速度計(jì)的安裝面謹(jǐn)慎地安裝在被測(cè)物體的表面。

綜述：

1.在接近最大極限溫度時(shí)最好不要用粘接劑，應(yīng)該延遲一段時(shí)間再使用，這會(huì)使粘接劑本身被損壞，導(dǎo)致粘接劑抗張強(qiáng)度降低。

2.當(dāng)我們要用粘接法安裝加速度計(jì)時(shí)，所有極限因素都要考慮進(jìn)去。

當(dāng)工程師和技師確定選擇使用粘接劑來(lái)安裝加速度計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該先要考慮使用什么樣的粘接劑可以快速粘接加速度計(jì)，并且有很寬的頻率范圍和很寬的溫度極限范圍。在-18°C ~ +121°C時(shí)，頻率曲線沒(méi)有太大的變化，在低溫<+54°C時(shí)，選擇石蠟要比選擇氰基丙烯酸鹽粘接劑好，用一層石蠟的薄膜粘接可以增加帶寬，當(dāng)溫度在+93°C之上時(shí)，雙面膠帶粘接是一種比較合適的方式；但在低溫時(shí)，雙面膠帶在粘接的時(shí)候，加速度計(jì)的重量將會(huì)出現(xiàn)不同的特征，因此必須要注意這種粘接方式。當(dāng)溫度小于+93°C時(shí)，我們將會(huì)排除使用氰基丙烯酸鹽粘接和雙面膠帶粘接方式。可以使用熱粘接劑，但必須使用迅速，避免冷卻后影響到加速度計(jì)的頻率響應(yīng)。當(dāng)我們了解到磁鐵安裝會(huì)影響到加速度計(jì)的高頻響應(yīng)后，因此而規(guī)定了磁鐵安裝僅僅被用于低頻模式，不過(guò)磁鐵安裝時(shí)環(huán)境溫度將不會(huì)影響加速度計(jì)的安裝。

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