CN105115656A - 一种薄膜压力传感器的绝缘密封方法 - Google Patents

一种薄膜压力传感器的绝缘密封方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种薄膜压力传感器的绝缘密封方法，该方法采用自动推进装置将薄膜压力传感器封装在聚酯薄膜中，对传感器进行绝缘密封保护，所述的自动推进装置集调温、调压及调速的功能于一体，在自动推进的过程中，同时进行加温加压，将薄膜压力传感器的敏感部分密封在两层聚酯薄膜中间。该方法适用于各种薄膜压力传感器的绝缘密封，一方面可以预防传感器发生短路继而丢失信号，另一方面可以防止传感器在冲击波或爆轰波作用下提前发生断裂。

Description

一种薄膜压力传感器的绝缘密封方法
技术领域
本发明属于火炸药评估技术领域，具体涉及一种薄膜压力传感器的绝缘密封方法。
背景技术
材料在受到爆炸、高速撞击、高能束流等轰击作用下的动态力学性能是人们非常关心的课题，薄膜压力传感器作为一种动高压测试手段，正越来越受到人们的普遍重视，如常用的锰铜压阻传感器、锰铜-康铜复合拉氏传感器和PVDF压电薄膜传感器等。这些薄膜压力传感器在实时检测冲击、爆轰或高能离子辐照产生的冲击波压力时得到广泛应用。
火炸药中的金属粉、爆轰波阵面产物均存在导电性，在导电介质中使用薄膜压力传感器时，必须将其封装在两片绝缘层中，但目前多是采用手工灌胶封装的方式，存在以下不足之处：
(1)常用环氧树脂进行封装，该胶为粘稠状，人工涂抹时无法精确控制其用量及胶层厚度，而胶层厚度会影响薄膜压力传感器的有效工作时间及响应速率，从而影响压力测量的准确性；
(2)人工涂抹胶体的厚度均匀性难以保证，后期用重物压制时也易造成受力不均，导致凝固后的胶体厚薄不一致，封装不平整，影响装配；
(3)人工手动粘贴的过程中易形成气泡，封装后传感器与绝缘层之间若存在气泡，则传感器不是连续介质，高压作用后材料冲击阻抗发生变化，影响测量结果；
(4)用环氧树脂进行封装，不可避免的会产生高压旁路电阻效应。
因此，有必要建立一种简便可靠的薄膜压力传感器的绝缘密封方法，为动高压的准确测量提供前提和基础。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种薄膜压力传感器的绝缘密封方法，能够简便可靠的进行薄膜压力传感器的绝缘保护，并确保密封的平整均匀。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种薄膜压力传感器的绝缘密封方法，其特征在于，该方法采用可调温调压调速的自动推进装置，将薄膜压力传感器的敏感部分密封在底膜与表膜之间，留出电源接线端和记录仪接线端；其中：
底膜与表膜为同种聚酯薄膜材料，厚度为0.1mm～0.4mm，具有高绝缘强度、低收缩率及良好的耐热性能；
自动推进装置所设定的温度范围为100℃～150℃，压力范围为10MPa～15MPa，速度范围为100mm/min～150mm/min；
具体按下列步骤进行：
步骤1，准备两张聚酯薄膜分别作为底膜与表膜，底膜的尺寸要大于所密封的薄膜压力传感器，表膜的尺寸要能覆盖传感器的敏感部分同时留出电源接线端和记录仪接线端的焊接点；
步骤2，将底膜与表膜放入烘箱，预热到80℃-90℃，保温2小时；
步骤3，将薄膜压力传感器置于底膜中间位置，使其敏感面朝上，再用表膜覆盖传感器的敏感部分，且留出电源接线端和记录仪接线端的焊接点；
步骤4，检查和调试自动推进装置，设定好温度、压力和速度；
步骤5，将夹在底膜与表膜之间的薄膜压力传感器平整的放入自动推进装置进行密封；
步骤6，取出密封好的传感器，关闭自动推进装置；
步骤7，将密封好的传感器放入烘箱，于60℃-70℃保温4小时后取出。
本发明的有益效果体现在以下几个方面：
1)采用自动推进装置，直接将薄膜压力传感器密封在两层聚酯薄膜之间，无需使用环氧树脂，可确保传感器封装的一致性；
2)封装过程简便易行，且封装效果更加平整均匀，便于进行试验装配；
3)薄膜压力传感器与绝缘层聚酯薄膜之间密封可靠，保证无气泡；
4)无需使用树脂，从根本上消除了高压旁路电阻效应。
附图说明
图1是聚酯薄膜与传感器各部分之间的位置关系示意图。
图2是JH-14药柱经10mm厚铝隔板衰减后的压力测量曲线。
下面结合附图及发明人给出的实施例对本发明作进一步的详述。
具体实施方式
参见图1，一种薄膜压力传感器的绝缘密封方法，该方法采用可调温调压调速的自动推进装置，将薄膜压力传感器的敏感部分4密封在底膜2与表膜3之间，留出电源接线端1和记录仪接线端5；其中：
底膜2与表膜3为同种聚酯薄膜材料，厚度为0.1mm～0.4mm，具有高绝缘强度、低收缩率及良好的耐热性能；
自动推进装置所设定的温度范围为100℃～150℃，压力范围为10MPa～15MPa，速度范围为100mm/min～150mm/min；
具体试验时，按下列步骤进行操作：
准备两张聚酯薄膜分别作为底膜2与表膜3，底膜2的尺寸要大于所密封的薄膜压力传感器，表膜3的尺寸要能覆盖传感器的敏感部分4同时留出电源接线端1和记录仪接线端5的焊接点；
将底膜2与表膜3放入烘箱，预热到80℃-90℃，保温2小时；
将薄膜压力传感器置于底膜2中间位置，使其敏感面朝上，再用表膜3覆盖传感器的敏感部分4，且留出电源接线端1和记录仪接线端5的焊接点；
检查和调试自动推进装置，设定好温度、压力和速度；
将夹在底膜2与表膜3之间的薄膜压力传感器平整的放入自动推进装置进行密封；
取出密封好的传感器，关闭自动推进装置；
将密封好的传感器放入烘箱，于60℃-70℃保温4小时后取出。
以下是发明人给出的具体实施例。
实施例1：
本实施例是对H型锰铜压阻传感器进行绝缘密封，所用传感器长为800mm，宽为85mm，试验方法包括以下步骤：
1)剪裁两张0.25mm厚的聚酯薄膜分别作为底膜2与表膜3，底膜2长为1000mm，宽为400mm，表膜3长为600mm，宽为400mm；
2)将底膜2与表膜3放入烘箱，预热到85℃，保温2小时；
3)将H型锰铜压阻传感器置于底膜2中间位置，使其敏感面朝上，再用表膜3覆盖传感器的敏感部分4，且留出电源接线端1和记录仪接线端5的焊接点；
4)检查和调试自动推进装置，设定温度为120℃，压力为10MPa，速度为100mm/min；
5)将夹在底膜2与表膜3之间的H型锰铜压阻传感器平整的放入自动推进装置进行密封；
6)取出密封好的传感器，关闭自动推进装置；
7)将密封好的传感器放入烘箱，于65℃保温4小时后取出。
采用上述封装好的H型锰铜压阻传感器，进行JH-14药柱经10mm厚铝隔板衰减后的压力测量，得到的波形曲线如图2所示。数据处理后，可知压力为24.3GPa。

Claims (3)

1.一种薄膜压力传感器的绝缘密封方法，其特征在于，该方法采用可调温调压调速的自动推进装置，将薄膜压力传感器的敏感部分(4)密封在底膜(2)与表膜(3)之间，留出电源接线端(1)和记录仪接线端(5)；
具体按下列步骤进行：
步骤1，准备两张聚酯薄膜分别作为底膜(2)与表膜(3)，底膜(2)的尺寸要大于所密封的薄膜压力传感器，表膜(3)的尺寸要能覆盖传感器的敏感部分(4)同时留出电源接线端(1)和记录仪接线端(5)的焊接点；
步骤2，将底膜(2)与表膜(3)放入烘箱，预热到80℃-90℃，保温2小时；
步骤3，将薄膜压力传感器置于底膜(2)中间位置，使其敏感面朝上，再用表膜(3)覆盖传感器的敏感部分(4)，且留出电源接线端(1)和记录仪接线端(5)的焊接点；
步骤4，检查和调试自动推进装置，设定好温度、压力和速度；
步骤5，将夹在底膜(2)与表膜(3)之间的薄膜压力传感器平整的放入自动推进装置进行密封；
步骤6，取出密封好的传感器，关闭自动推进装置；
步骤7，将密封好的传感器放入烘箱，于60℃-70℃保温4小时后取出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的底膜(2)与表膜(3)为同种聚酯薄膜材料，厚度为0.1mm～0.4mm，具有高绝缘强度、低收缩率及良好的耐热性能。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中自动推进装置所设定的温度范围为100℃～150℃，压力范围为10MPa～15MPa，速度范围为100mm/min～150mm/min。
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