专利名称：箔式应变计调阻方法
技术领域：
本发明属于电阻应变计制造技术领域，涉及的是一种箔式应变计电阻调整方法。
背景技术：
电阻应变计是一种应用“电阻-应变”效应的敏感元件。电阻应变计在实际应用中通常采用惠斯通电桥方式进行信号放大和输出，惠斯通电桥有“ 1/4桥接法”、“半桥接法”和“全桥接法”，这三种接法都要求接入电桥的每个电阻应变计具有较为一致的电阻值参数，尤其是在全桥接法中，各电阻应变计的阻值越接近越好。箔式应变计的主要材料是康铜和卡玛。箔式应变计通过基材制备、曝光、腐蚀等工艺方法制造而得。由于材料的差异、工艺误差的累积等因素，蚀刻后的整版电阻阻值存在不同程度的分散。为了保证最大限度的合格率，大多箔式应变计产品的标称阻值都大于其实际阻值，这种应变计往往不能在测试桥路中应用，因此必须对蚀刻后的整版电阻阻值进一步的调整，使其达到应变计测试桥路应用所需的设定阻值。目前，箔式电阻的传统调阻工艺方法主要是机械研磨和化学腐蚀两种方法，应用比较广泛的是机械调阻方法。
机械调阻方法是采用高速电机带动打磨头，在磨料的辅助作用下将应变计敏感栅的栅条变细或改变敏感栅条的厚度，减小敏感栅的截面积，达到改变其电阻的目的。机械研磨调阻方式属于一种冷加工过程，在研磨过程中，敏感区域内的金属材料会产生相应的应力，而该应力完全释放则需要一段时间，因此，经打研磨阻后的箔式应变计在放置一段时间后，其电阻值又会发生一定的变化；研磨过程中还会造成敏感栅栅条粗细不均，表面打磨痕迹不均匀等问题；研磨易对应变计的热输出、漂移、蠕变、长期稳定性等方面产生不良影响，还容易产生亮点、变形等质量问题。化学腐蚀方法是利用腐蚀液与金属敏感栅发生反应，依次减少敏感栅条的横截面积，从而增加电阻值，达到调阻的目的。调阻过程中，电阻应变计与多用途数字万用表连接，通过万用表可时刻监测电阻应变计的阻值变化，操作时，工人用棉签蘸取适量的腐蚀液涂附在敏感栅区域，并用棉签轻轻的、来回擦拭敏感栅表面，直到电阻应变计达到要求的范围，然后将电阻应变计取下来做中和清洗。为了保证调阻的精确度，每调整一个电阻应变计通常须进行多次这样的重复操作。这种方法不仅效率低，而且使得敏感栅整版很不均匀，质量降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电阻应变计的电化学调阻方法，它能使应变计敏感栅均匀减薄，保证其质量稳定。一种电阻应变计调阻方法，包括下述步骤:(I)将电阻测量仪表与待调电阻应变计连接，测量出待调电阻应变计的阻值，算出其与目标阻值的差值；
(2)在待调阻应变计的敏感栅区域均匀喷涂调阻液，所述调阻液为:5 7L去离子水中含有硝酸钠70 160g、氨三乙酸8 30g、朽1檬酸10 40g、烃类浸润剂I 5g、十二烧基硫酸钠微量、碳酸钠适量、硝酸铵适量，调阻液的pH = 6 7 ;(3)给待调阻应变计施加I 10VDC电压、0.01 2A电流，观察电阻测量仪上的电阻数值变化，当达到目标阻值时，切断电源；(4)用压缩空气对电阻应变计表面做干燥处理。进一步，所述(3)中的电压为恒压源，电流为恒流源，电源供为脉冲电源。进一步,所述调阻液为:5 6L去离子水中含有硝酸钠95 115g、氨三乙酸8 15g、柠檬酸20 30g、烃类浸润剂1.8 3g、十二烷基硫酸钠微量、碳酸钠适量、硝酸铵适量，调阻液的pH = 6 7。 进一步，所述调阻液为:5.3L去离子水中含有硝酸钠80 120g、氨三乙酸12 25g、柠檬酸18 26g、烃类浸润剂1.Sg、十二烷基硫酸钠微量、碳酸钠适量、硝酸铵适量，调阻液的pH = 6 7。本发明的有益效果在于，采用电化学调阻方法，整个过程工艺简单，容易控制，应变计的敏感栅减薄均匀，而且调阻效率高，调阻后的应变计质量稳定。本发明的理论基础是:金属材料在一定活性的阳离子、阴离子溶液中会发生化学反应，当这些阳离子或阴离子的活性远大于金属的原子电荷时，他们将发生相互迁移和置换。如果在离子溶液中加入两块金属，两块金属的原子活性有一定的电位差异，这时在活性较高的金属上施加正电压，另一块金属上施加负电压，形成电位差，通过调节金属板之间的距离、电压差，将形成电子迁移，带动原子迁移，从而将反应活性高的金属原子迁移到阴极板上，使阳极板减薄或体积减少。在前述中已经提到，现有箔式应变计的主要材料是康铜和卡玛，是由铜镍合金、镍铬合金等化学元素组成的单相固溶体。康铜合金箔中，铜含量约55%，镍含量约44%，其中铜以单质奥氏体形态存在，铜和镍原子核电位接近，呈立方体分布，在冶炼和轧压过程中，具有相似的延展性和较好的均匀性，加之铜镍合金具有较低的热电动势，所以铜、镍离子很容易在电解液、电流的影响下发生迁移，容易被铁、钛等阴极材料吸附，从而使铜镍等元素组成部分从康铜表面渐渐脱离，达到康铜材料减薄目的。 卡玛合金箔中，镍含量约为75 %，铬含量约22 %，铝2 %，其中铬以六方体晶粒分布，镍以立方体分布，在冶炼和轧压过程中，具有较好的均匀性，晶相排列具有异向性，但晶粒结构紧凑，耐蚀性较强，也造成金属活性降低，除镍具有的低热电势和活性外，其它很难在电解液和电流作用下反应，所以通过对镍的电解迁移，使镍铬合金元素从卡玛表面脱离，实现卡玛材料减薄效果。本发明便是采取了通过对康铜、卡玛材料中的铜和镍元素进行反电化学镀(电解)的方法来实现材料的减薄，从而改变电阻应变计的阻值，其原理是:当康铜或卡玛敏感栅与电解质溶液相接触，在金属表面上形成腐蚀电池，敏感栅作为腐蚀电池阳极，其活性较好，电势较低的镍、铜离子会从阳极上溶解，同时电子经过敏感栅金属本体向阴极移动，从而发生电化学腐蚀，即:
(I)敏感栅作为阳极，电势低的铜、镍溶解成金属离子进入溶液中，
权利要求
1.一种电阻应变计调阻方法，其特征在于:包括下述步骤， (1)将电阻测量仪表与待调电阻应变计连接，测量出待调电阻应变计的阻值，算出其与目标阻值的差值； (2)在待调阻应变计的敏感栅区域均匀喷涂调阻液，所述调阻液为:5 7L去离子水中含有硝酸钠70 160g、氨三乙酸8 30g、朽1檬酸10 40g、烃类浸润剂I 5g、十二烧基硫酸钠微量、碳酸钠适量、硝酸铵适量，调阻液的pH = 6 7 ; (3)给待调阻应变计施加I 10VDC电压、0.01 2A电流，观察电阻测量仪上的电阻数值变化，当达到目标阻值时，切断电源； (4)用压缩空气对电阻应变计表面做干燥处理。
2.按照权利要求1所述电阻应变计调阻方法，其特征在于:所述(3)中的电压为恒压源，电流为恒流源，电源供为脉冲电源。
3.按照权利要求1所述电阻应变计调阻方法，其特征在于:所述调阻液为5 6L去离子水中含有硝酸钠95 115g、氨三乙酸8 15g、柠檬酸20 30g、烃类浸润剂1.8 3g、十二烧基硫酸钠微量、碳酸钠适量、硝酸铵适量，调阻液的pH = 6 7。
4.按照权利要求1所述电阻应变计调阻方法，其特征在于:所述调阻液为5.3L去离子水中含有硝酸钠80 120g、氨三乙酸12 25g、柠檬酸18 26g、烃类浸润剂1.8g、十二烧基硫酸钠微量、碳酸 钠适量、硝酸铵适量，调阻液的pH = 6 7。
全文摘要
本发明公开了一种电阻应变计调阻方法，包括步骤1.将电阻测量仪表与待调电阻应变计连接，测量出待调电阻应变计的阻值，算出其与目标阻值的差值；2.在待调阻应变计的敏感栅区域均匀喷涂调阻液，调阻液为5～7L去离子水中含有硝酸钠70～160g、氨三乙酸8～30g、柠檬酸10～40g、烃类浸润剂1～5g、十二烷基硫酸钠微量、碳酸钠适量、硝酸铵适量，pH＝6～7；3.给待调阻应变计施加1～10VDC电压、0.01～2A电流，观察电阻测量仪上的电阻数值变化，当达到目标阻值时，切断电源；4.用压缩空气对电阻应变计表面做干燥处理。本发明采用电化学调阻方法，整个过程工艺简单，容易控制，应变计的敏感栅减薄均匀，而且调阻效率高，调阻后的应变计质量稳定。
文档编号C25F3/02GK103147114SQ20131002226
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者晏志鹏, 刘旭, 雒平华, 刘鹏, 张志刚, 王志勇, 卢旸 申请人:中航电测仪器股份有限公司