在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中，測(cè)力傳感器是保障生產(chǎn)精度、提升生產(chǎn)效率與確保作業(yè)安全的關(guān)鍵組件，其應(yīng)用涵蓋螺栓擰緊力監(jiān)控、物料搬運(yùn)稱(chēng)重、沖壓過(guò)程力反饋、裝配工序壓力控制等多個(gè)環(huán)節(jié)。無(wú)論是汽車(chē)制造中發(fā)動(dòng)機(jī)缸體螺栓的精準(zhǔn)緊固，還是電子元件組裝時(shí)貼片壓力的穩(wěn)定控制，測(cè)力傳感器的性能直接影響產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行穩(wěn)定性。因此，在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)場(chǎng)景下應(yīng)用測(cè)力傳感器，需重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面注意事項(xiàng)，以充分發(fā)揮其功能并延長(zhǎng)使用壽命。
首先，量程匹配是確保測(cè)力傳感器精準(zhǔn)工作的基礎(chǔ)前提。工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)中不同工序的受力范圍差異極大，若量程選擇過(guò)大，傳感器對(duì)小力值變化的感知靈敏度會(huì)大幅下降，導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差超出允許范圍。例如在汽車(chē)零部件裝配中，對(duì)直徑 5mm 的微型螺栓進(jìn)行擰緊作業(yè)時(shí)，若選用量程 0-10kN 的傳感器，其最小分辨力可能僅能達(dá)到 10N，而實(shí)際所需的擰緊力精度需控制在 ±1N 內(nèi)，此時(shí)傳感器無(wú)法準(zhǔn)確捕捉力值變化，易造成螺栓擰緊過(guò)松或過(guò)緊，影響零部件連接強(qiáng)度；若量程選擇過(guò)小，傳感器則可能因頻繁承受過(guò)載力而損壞，比如在物料搬運(yùn)工序中，若傳感器量程為 0-500kg，而實(shí)際搬運(yùn)的物料重量常達(dá)到 600kg，長(zhǎng)期過(guò)載會(huì)導(dǎo)致傳感器內(nèi)部應(yīng)變片損壞、零點(diǎn)漂移加劇，甚至直接引發(fā)結(jié)構(gòu)斷裂。因此，選擇量程時(shí)需先通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)測(cè)或工藝參數(shù)計(jì)算確定實(shí)際最大受力值，再在此基礎(chǔ)上預(yù)留 1.2-1.5 倍的安全余量，同時(shí)結(jié)合工序?qū)鹊囊筮x擇合適的量程區(qū)間，確保傳感器在有效量程內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度力值采集。
其次，工業(yè)車(chē)間復(fù)雜的環(huán)境條件對(duì)測(cè)力傳感器的適應(yīng)性提出了嚴(yán)格要求，需針對(duì)性做好防護(hù)措施。一方面，生產(chǎn)線(xiàn)中的機(jī)械振動(dòng)是常見(jiàn)干擾源，如沖壓機(jī)床工作時(shí)產(chǎn)生的高頻振動(dòng)、輸送帶運(yùn)行時(shí)的周期性振動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致傳感器輸出信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)，甚至影響內(nèi)部應(yīng)變片的穩(wěn)定性。對(duì)此，應(yīng)選用具備抗振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳感器，例如內(nèi)置阻尼元件或采用剛性支撐結(jié)構(gòu)的型號(hào)，同時(shí)在安裝時(shí)通過(guò)彈性墊片（如硅膠墊片、聚氨酯墊片）進(jìn)行減震緩沖，將振動(dòng)頻率控制在傳感器允許的振動(dòng)范圍內(nèi)（通常要求≤500Hz）。另一方面，車(chē)間內(nèi)的油污、冷卻液、粉塵等污染物易侵入傳感器內(nèi)部，造成電路短路或應(yīng)變片腐蝕。因此，傳感器的防護(hù)等級(jí)需達(dá)到 IP67 及以上，其中 IP67 等級(jí)可實(shí)現(xiàn)完全防塵且能短時(shí)間浸泡在水中，適用于大多數(shù)有油污、粉塵的工業(yè)環(huán)境；對(duì)于涉及大量冷卻液噴淋的工序，如機(jī)床加工線(xiàn)，應(yīng)選用 IP68 等級(jí)的傳感器，確保長(zhǎng)期接觸液體也不會(huì)損壞。此外，車(chē)間溫度波動(dòng)也會(huì)影響傳感器性能，溫度變化會(huì)導(dǎo)致應(yīng)變片電阻值改變，引發(fā)零點(diǎn)漂移和靈敏度誤差。需根據(jù)車(chē)間實(shí)際溫度范圍（一般工業(yè)車(chē)間溫度在 - 10℃-60℃，部分高溫工序周邊可達(dá) 80℃）選擇具備溫度補(bǔ)償功能的傳感器，其溫度補(bǔ)償范圍應(yīng)覆蓋車(chē)間極端溫度，同時(shí)避免將傳感器安裝在靠近加熱爐、散熱風(fēng)扇等熱源或冷源的位置，若無(wú)法避免，需通過(guò)隔熱材料（如陶瓷隔熱板）進(jìn)行隔離，減少溫度對(duì)傳感器的影響。
再者，安裝規(guī)范性直接決定測(cè)力傳感器的測(cè)量精度與使用壽命，需嚴(yán)格遵循安裝要求。其一，傳感器安裝時(shí)的受力軸線(xiàn)必須與實(shí)際受力方向保持一致，避免出現(xiàn)偏心受力或側(cè)向力。在機(jī)械臂裝配工序中，若傳感器安裝時(shí)與機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)存在 5° 以上的偏差，會(huì)導(dǎo)致傳感器同時(shí)承受軸向力與側(cè)向力，側(cè)向力會(huì)使應(yīng)變片受力不均，造成測(cè)量誤差增大（通常誤差會(huì)增加 5%-10%），長(zhǎng)期如此還會(huì)加劇傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)磨損。因此，安裝時(shí)需使用激光對(duì)中儀校準(zhǔn)傳感器軸線(xiàn)與受力軸線(xiàn)，確保同軸度誤差≤0.5°。其二，安裝基座需保持平整且具有足夠的剛性，若基座表面不平整（平面度誤差＞0.1mm/m），傳感器安裝后會(huì)產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，導(dǎo)致零點(diǎn)漂移；若基座剛性不足，在受力時(shí)會(huì)發(fā)生變形，進(jìn)而影響傳感器的力值傳遞。安裝前需對(duì)基座表面進(jìn)行打磨處理，確保平面度符合要求，同時(shí)選用鑄鐵或不銹鋼材質(zhì)的基座，其彈性模量需≥200GPa，避免基座變形對(duì)傳感器造成影響。其三，固定螺栓的擰緊力矩需嚴(yán)格按照傳感器說(shuō)明書(shū)要求執(zhí)行，力矩過(guò)小會(huì)導(dǎo)致傳感器與基座之間存在間隙，受力時(shí)產(chǎn)生位移，影響測(cè)量精度；力矩過(guò)大則會(huì)使傳感器產(chǎn)生預(yù)緊力，導(dǎo)致零點(diǎn)偏移。例如某型號(hào)傳感器要求螺栓擰緊力矩為 25N?m，此時(shí)需使用力矩扳手精確控制，避免憑經(jīng)驗(yàn)操作。
此外，信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與抗干擾能力是保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的關(guān)鍵。工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)中存在大量強(qiáng)電設(shè)備（如變頻器、電機(jī)、電焊機(jī)），這些設(shè)備工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)干擾，導(dǎo)致傳感器輸出的微弱信號(hào)（通常為 mV 級(jí)）受到干擾，出現(xiàn)信號(hào)波動(dòng)或失真。為解決這一問(wèn)題，信號(hào)傳輸線(xiàn)纜應(yīng)選用屏蔽性能良好的 RVVP 型屏蔽電纜，電纜屏蔽層需采用單端接地方式（接地電阻≤4Ω），避免兩端接地形成環(huán)流，進(jìn)一步增強(qiáng)抗干擾能力；同時(shí)，線(xiàn)纜敷設(shè)時(shí)需與強(qiáng)電電纜（如 380V 動(dòng)力電纜）保持至少 30cm 的距離，若需交叉敷設(shè)，應(yīng)采用垂直交叉方式，減少電磁耦合干擾。對(duì)于干擾較強(qiáng)的場(chǎng)景，如焊接生產(chǎn)線(xiàn)，需在傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊之間加裝信號(hào)隔離器，通過(guò)光電隔離或磁隔離技術(shù)切斷干擾通路，確保信號(hào)穩(wěn)定傳輸。另外，需定期檢查線(xiàn)纜接頭與接線(xiàn)端子，避免因振動(dòng)導(dǎo)致接線(xiàn)松動(dòng)，造成接觸不良，檢查周期建議為每周一次，重點(diǎn)查看端子是否氧化、線(xiàn)纜是否存在破損。
最后，日常維護(hù)與定期校準(zhǔn)是延長(zhǎng)傳感器使用壽命、保證測(cè)量精度的重要措施。在日常維護(hù)中，需定期清潔傳感器表面的油污、粉塵，清潔時(shí)應(yīng)使用中性清潔劑（如酒精）蘸取軟布擦拭，避免使用汽油、丙酮等腐蝕性溶劑，防止傳感器外殼或密封件損壞；同時(shí)，檢查傳感器外觀是否存在裂紋、變形等損壞，若發(fā)現(xiàn)損壞需及時(shí)更換，避免故障擴(kuò)大。校準(zhǔn)方面，需按照國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（如 JJG 391-2009《力傳感器》）定期對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)周期一般為一年，對(duì)于使用頻率高、工況惡劣的傳感器（如沖壓生產(chǎn)線(xiàn)傳感器），校準(zhǔn)周期應(yīng)縮短至 6 個(gè)月。校準(zhǔn)時(shí)需模擬生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)際受力工況，采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼或力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行加載，分別在 20%、50%、80%、100% 量程點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，記錄傳感器的輸出值與標(biāo)準(zhǔn)力值的偏差，若偏差超出允許范圍（通常要求≤0.5% FS），需對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)整或更換。校準(zhǔn)完成后，需做好校準(zhǔn)記錄，包括校準(zhǔn)日期、校準(zhǔn)人員、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、偏差情況等，建立傳感器校準(zhǔn)檔案，便于追溯管理。
深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司是各種高精度多維力傳感器、扭矩傳感器、稱(chēng)重傳感器、柱式傳感器的專(zhuān)業(yè)制造商，也是集生產(chǎn)、銷(xiāo)售、售后為一體的綜合性技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)。
主要產(chǎn)品有多個(gè)品種的稱(chēng)重、測(cè)力、壓力、扭矩傳感器等千余款產(chǎn)品。稱(chēng)重范圍小到幾克，大到1000多噸；有適用于各種惡劣環(huán)境的高、中、低溫傳感器和高防護(hù)等級(jí)傳感器。這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、紡織、電子、油田、化工、機(jī)械加工、能源、環(huán)保、醫(yī)療、交通、建材等領(lǐng)域自動(dòng)化工程的檢測(cè)和過(guò)程控制。
