一種薄膜壓力傳感器的絕緣密封方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火炸藥評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄膜壓力傳感器的絕緣密封方法。
【背景技術(shù)】
[0002]材料在受到爆炸、高速撞擊、高能束流等轟擊作用下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能是人們非常關(guān)心的課題，薄膜壓力傳感器作為一種動(dòng)高壓測(cè)試手段，正越來越受到人們的普遍重視，如常用的錳銅壓阻傳感器、錳銅-康銅復(fù)合拉氏傳感器和PVDF壓電薄膜傳感器等。這些薄膜壓力傳感器在實(shí)時(shí)檢測(cè)沖擊、爆轟或高能離子輻照產(chǎn)生的沖擊波壓力時(shí)得到廣泛應(yīng)用。
[0003]火炸藥中的金屬粉、爆轟波陣面產(chǎn)物均存在導(dǎo)電性，在導(dǎo)電介質(zhì)中使用薄膜壓力傳感器時(shí)，必須將其封裝在兩片絕緣層中，但目前多是采用手工灌膠封裝的方式，存在以下不足之處:
[0004](I)常用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝，該膠為粘稠狀，人工涂抹時(shí)無法精確控制其用量及膠層厚度，而膠層厚度會(huì)影響薄膜壓力傳感器的有效工作時(shí)間及響應(yīng)速率，從而影響壓力測(cè)量的準(zhǔn)確性；
[0005](2)人工涂抹膠體的厚度均勻性難以保證，后期用重物壓制時(shí)也易造成受力不均，導(dǎo)致凝固后的膠體厚薄不一致，封裝不平整，影響裝配；
[0006](3)人工手動(dòng)粘貼的過程中易形成氣泡，封裝后傳感器與絕緣層之間若存在氣泡，則傳感器不是連續(xù)介質(zhì)，高壓作用后材料沖擊阻抗發(fā)生變化，影響測(cè)量結(jié)果；
[0007](4)用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝，不可避免的會(huì)產(chǎn)生高壓旁路電阻效應(yīng)。
[0008]因此，有必要建立一種簡(jiǎn)便可靠的薄膜壓力傳感器的絕緣密封方法，為動(dòng)高壓的準(zhǔn)確測(cè)量提供前提和基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜壓力傳感器的絕緣密封方法，能夠簡(jiǎn)便可靠的進(jìn)行薄膜壓力傳感器的絕緣保護(hù)，并確保密封的平整均勻。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0011]一種薄膜壓力傳感器的絕緣密封方法，其特征在于，該方法采用可調(diào)溫調(diào)壓調(diào)速的自動(dòng)推進(jìn)裝置，將薄膜壓力傳感器的敏感部分密封在底膜與表膜之間，留出電源接線端和記錄儀接線端；其中:
[0012]底膜與表膜為同種聚酯薄膜材料，厚度為0.1mm?0.4mm，具有高絕緣強(qiáng)度、低收縮率及良好的耐熱性能；
[0013]自動(dòng)推進(jìn)裝置所設(shè)定的溫度范圍為100°C?150°C，壓力范圍為1MPa?15MPa，速度范圍為 100mm/miη ?150mm/min ；
[0014]具體按下列步驟進(jìn)行:
[0015]步驟1，準(zhǔn)備兩張聚酯薄膜分別作為底膜與表膜，底膜的尺寸要大于所密封的薄膜壓力傳感器，表膜的尺寸要能覆蓋傳感器的敏感部分同時(shí)留出電源接線端和記錄儀接線端的焊接點(diǎn)；
[0016]步驟2，將底膜與表膜放入烘箱，預(yù)熱到80°C -90°C，保溫2小時(shí)；
[0017]步驟3，將薄膜壓力傳感器置于底膜中間位置，使其敏感面朝上，再用表膜覆蓋傳感器的敏感部分，且留出電源接線端和記錄儀接線端的焊接點(diǎn)；
[0018]步驟4，檢查和調(diào)試自動(dòng)推進(jìn)裝置，設(shè)定好溫度、壓力和速度；
[0019]步驟5，將夾在底膜與表膜之間的薄膜壓力傳感器平整的放入自動(dòng)推進(jìn)裝置進(jìn)行密封；
[0020]步驟6，取出密封好的傳感器，關(guān)閉自動(dòng)推進(jìn)裝置；
[0021]步驟7，將密封好的傳感器放入烘箱，于60°C -70°C保溫4小時(shí)后取出。
[0022]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0023]I)采用自動(dòng)推進(jìn)裝置，直接將薄膜壓力傳感器密封在兩層聚酯薄膜之間，無需使用環(huán)氧樹脂，可確保傳感器封裝的一致性；
[0024]2)封裝過程簡(jiǎn)便易行，且封裝效果更加平整均勻，便于進(jìn)行試驗(yàn)裝配；
[0025]3)薄膜壓力傳感器與絕緣層聚酯薄膜之間密封可靠，保證無氣泡；
[0026]4)無需使用樹脂，從根本上消除了高壓旁路電阻效應(yīng)。
【附圖說明】
[0027]圖1是聚酯薄膜與傳感器各部分之間的位置關(guān)系示意圖。
[0028]圖2是JH-14藥柱經(jīng)1mm厚鋁隔板衰減后的壓力測(cè)量曲線。
[0029]下面結(jié)合附圖及發(fā)明人給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述。
【具體實(shí)施方式】
[0030]參見圖1，一種薄膜壓力傳感器的絕緣密封方法，該方法采用可調(diào)溫調(diào)壓調(diào)速的自動(dòng)推進(jìn)裝置，將薄膜壓力傳感器的敏感部分4密封在底膜2與表膜3之間，留出電源接線端I和記錄儀接線端5 ;其中:
[0031]底膜2與表膜3為同種聚酯薄膜材料，厚度為0.1mm?0.4_，具有高絕緣強(qiáng)度、低收縮率及良好的耐熱性能；
[0032]自動(dòng)推進(jìn)裝置所設(shè)定的溫度范圍為100 °C?150 °C，壓力范圍為1MPa?15MPa，速度范圍為 100mm/miη ?150mm/min ；
[0033]具體試驗(yàn)時(shí)，按下列步驟進(jìn)行操作:
[0034]準(zhǔn)備兩張聚酯薄膜分別作為底膜2與表膜3，底膜2的尺寸要大于所密封的薄膜壓力傳感器，表膜3的尺寸要能覆蓋傳感器的敏感部分4同時(shí)留出電源接線端I和記錄儀接線端5的焊接點(diǎn)；
[0035]將底膜2與表膜3放入烘箱，預(yù)熱到80°C -90°C，保溫2小時(shí)；
[0036]將薄膜壓力傳感器置于底膜2中間位置，使其敏感面朝上，再用表膜3覆蓋傳感器的敏感部分4，且留出電源接線端I和記錄儀接線端5的焊接點(diǎn)；
[0037]檢查和調(diào)試自動(dòng)推進(jìn)裝置，設(shè)定好溫度、壓力和速度；
[0038]將夾在底膜2與表膜3之間的薄膜壓力傳感器平整的放入自動(dòng)推進(jìn)裝置進(jìn)行密封；
[0039]取出密封好的傳感器，關(guān)閉自動(dòng)推進(jìn)裝置；
[0040]將密封好的傳感器放入烘箱，于60°C _70°C保溫4小時(shí)后取出。
[0041]以下是發(fā)明人給出的具體實(shí)施例。
[0042]實(shí)施例1:
[0043]本實(shí)施例是對(duì)H型錳銅壓阻傳感器進(jìn)行絕緣密封，所用傳感器長(zhǎng)為800mm，寬為85mm，試驗(yàn)方法包括以下步驟:
[0044]I)剪裁兩張0.25mm厚的聚酯薄膜分別作為底膜2與表膜3，底膜2長(zhǎng)為1000mm，寬為400mm，表膜3長(zhǎng)為600mm，寬為400mm ；
[0045]2)將底膜2與表膜3放入烘箱，預(yù)熱到85°C，保溫2小時(shí)；
[0046]3)將H型錳銅壓阻傳感器置于底膜2中間位置，使其敏感面朝上，再用表膜3覆蓋傳感器的敏感部分4，且留出電源接線端I和記錄儀接線端5的焊接點(diǎn)；
[0047]4)檢查和調(diào)試自動(dòng)推進(jìn)裝置，設(shè)定溫度為120°C，壓力為lOMPa，速度為10mm/min ；
[0048]5)將夾在底膜2與表膜3之間的H型錳銅壓阻傳感器平整的放入自動(dòng)推進(jìn)裝置進(jìn)行密封；
[0049]6)取出密封好的傳感器，關(guān)閉自動(dòng)推進(jìn)裝置；
[0050]7)將密封好的傳感器放入烘箱，于65°C保溫4小時(shí)后取出。
[0051]采用上述封裝好的H型錳銅壓阻傳感器，進(jìn)行JH-14藥柱經(jīng)1mm厚鋁隔板衰減后的壓力測(cè)量，得到的波形曲線如圖2所示。數(shù)據(jù)處理后，可知壓力為24.3GPa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種薄膜壓力傳感器的絕緣密封方法，其特征在于，該方法采用可調(diào)溫調(diào)壓調(diào)速的自動(dòng)推進(jìn)裝置，將薄膜壓力傳感器的敏感部分(4)密封在底膜(2)與表膜(3)之間，留出電源接線端(I)和記錄儀接線端(5); 具體按下列步驟進(jìn)行: 步驟1，準(zhǔn)備兩張聚酯薄膜分別作為底膜(2)與表膜(3)，底膜(2)的尺寸要大于所密封的薄膜壓力傳感器，表膜(3)的尺寸要能覆蓋傳感器的敏感部分(4)同時(shí)留出電源接線端⑴和記錄儀接線端(5)的焊接點(diǎn)； 步驟2，將底膜(2)與表膜(3)放入烘箱，預(yù)熱到80°C -90°C，保溫2小時(shí)； 步驟3，將薄膜壓力傳感器置于底膜(2)中間位置，使其敏感面朝上，再用表膜(3)覆蓋傳感器的敏感部分(4)，且留出電源接線端(I)和記錄儀接線端(5)的焊接點(diǎn)； 步驟4，檢查和調(diào)試自動(dòng)推進(jìn)裝置，設(shè)定好溫度、壓力和速度； 步驟5，將夾在底膜(2)與表膜(3)之間的薄膜壓力傳感器平整的放入自動(dòng)推進(jìn)裝置進(jìn)行密封； 步驟6，取出密封好的傳感器，關(guān)閉自動(dòng)推進(jìn)裝置； 步驟7，將密封好的傳感器放入烘箱，于60°C -70°C保溫4小時(shí)后取出。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的底膜(2)與表膜(3)為同種聚酯薄膜材料，厚度為0.1mm?0.4mm，具有高絕緣強(qiáng)度、低收縮率及良好的耐熱性能。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3中自動(dòng)推進(jìn)裝置所設(shè)定的溫度范圍為100°C?150°C，壓力范圍為 1MPa ?15MPa，速度范圍為 100mm/min ?150mm/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄膜壓力傳感器的絕緣密封方法，該方法采用自動(dòng)推進(jìn)裝置將薄膜壓力傳感器封裝在聚酯薄膜中，對(duì)傳感器進(jìn)行絕緣密封保護(hù)，所述的自動(dòng)推進(jìn)裝置集調(diào)溫、調(diào)壓及調(diào)速的功能于一體，在自動(dòng)推進(jìn)的過程中，同時(shí)進(jìn)行加溫加壓，將薄膜壓力傳感器的敏感部分密封在兩層聚酯薄膜中間。該方法適用于各種薄膜壓力傳感器的絕緣密封，一方面可以預(yù)防傳感器發(fā)生短路繼而丟失信號(hào)，另一方面可以防止傳感器在沖擊波或爆轟波作用下提前發(fā)生斷裂。
【IPC分類】G01L19/00
【公開號(hào)】CN105115656
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510573748
【發(fā)明人】趙娟, 馮曉軍, 徐洪濤, 馮博, 封雪松, 田軒
【申請(qǐng)人】西安近代化學(xué)研究所
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月10日