表面溫度傳感器的安裝方法

                                                  表面溫度傳感器的安裝方法

安裝方法

   安裝表面傳感器的第一步是確定安裝方法。某些剛性表面溫度傳感器提供了機械安裝件，但多數情況下，需要使用一種粘合劑。在選擇粘合劑時，應考慮以下問題：

1. 預期工作溫度范圍與適合所考慮的粘合劑嗎？

2. 傳感器、表面和粘合劑的熱膨脹系數相近嗎？

3. 粘合劑的涂布與安裝方式相容嗎？例如，如果粘合劑需要在較高溫度下固化，則在遠距離安裝的情況下這會成為一個問題。

4. 粘合劑安裝是針對永久性安裝還是臨時安裝？

   用于安裝傳感器的粘合劑通常有以下幾種：

1) 環氧樹脂粘合劑

    這種粘合劑可以各種形式提供，包括液體、膏狀、薄膜和粉末等形式，當通常使用的是雙組分粘合劑，使用之前必須將兩個組分進行混合。固化時間從室溫下5分鐘一直到較高溫度下的幾個小時。多數環氧樹脂粘合劑在基體樹脂中加有填料，使它們適合填充縫隙或在傳感器上涂層。

2) 氰基丙烯酸酯粘合劑

    這些粘合劑為超快速固化型粘合劑。它們在室溫下在10～60秒內即可固化。它們的使用受到溫度和濕度的限制。由于多數氰基丙烯酸酯基粘合劑不含填料或填充空洞的能力有限，因此被粘部件之間必須緊密接觸。

3) 硅橡膠粘合劑

    硅橡膠粘合劑的優點是具有橡膠彈性，可在傳感器與表面之間提供一種富有彈性的低應力粘接。它們以單組分或雙組分膏狀形式提供，甚至可以雙面膠帶的形式提供，這種膠帶可瞬間被粘貼在傳感器和表面上。它們具有非常寬的使用溫度范圍。膏狀的硅橡膠粘合劑需要的固化時間較長，如果在所需使用溫度之上沒有固化，粘合劑可能會逆轉為原狀。

4) 聚酰亞胺粘合劑

有幾個系列的聚合物粘合劑可提供優異的粘接力和高溫穩定性。但是，它們必須在仔細控制的溫度和壓力下進行固化。這就使得現場安裝十分困難。

5) 陶瓷粘合劑

    陶瓷粘合劑或粘結劑的優點是具有非常高的使用溫度。它們可以膏狀形式來使用，里面添加有金屬氧化物填料，以一種酸作為粘料。它們通常需要較高溫度才能固化。固化之后，陶瓷粘結劑一般堅硬、易碎并具有吸濕性。

6) 溶劑釋放型粘合劑

    一些常見的較便宜的粘合劑需要從樹脂材料中釋放出溶劑以形成粘接層。應該注意，如果傳感器對于該溶劑不具有滲透性，則粘合劑將不會正確固化。在選擇這些粘合劑時應加以小心。選擇了粘合劑后，必須制定一個可用來一致性地安裝傳感器的步驟。

下面是典型安裝步驟的一般指南

表面準備

    安裝表面傳感器的最重要步驟之一就是正確地準備傳感器和安裝表面。臟物、沙礫、油脂和手指印等可充當一種脫模劑，會影響傳感器與表面的正確粘接。傳感器和表面必須至少用一塊蘸有乙醇、丙酮、甲乙酮或甲苯的清潔布進行清潔。注意：一些表面可能會受到某些溶劑的不利影響，建議使用溶劑在表面上進行預先試驗。對于金屬或光亮的硬表面，通常需要對面層進行粗糙化處理以獲得更好的粘接效果。可通過輕度噴砂處理或手工磨料打磨來提高粗糙度。粗糙處理完成之后，應使用清潔空氣來去除砂礫，然后用溶劑通過上面所述方法進行清潔。

粘合劑準備

    在選擇了粘合劑之后，應仔細參閱廠商使用說明。應特別注意混合比例、固化說明和儲存時間。如果有超過廠商提出的使用限制的可能，則應向廠商咨詢，以征求意見或建議。制定安裝步驟時，應遵循廠商提出的限值或容差。

安裝

    首先應將傳感器保持在要進行安裝的區域以檢查有無尺寸或輪廓問題。應確定一種可緩解應力并提供散熱的引線固定方法。當完成所有安裝前準備工作之后，向傳感器和表面上涂布粘合劑，并將傳感器推到位以擠出過量的粘合劑。較薄的膠水層與較厚的膠水層相比可產生更好的溫度測量結果。如果將柔性傳感器安裝在彎曲的表面上，電阻纏繞方向應與彎曲部分垂直以降低應力效應。固化過程中應向傳感器施一定的壓力，以保證整個傳感器粘接在表面輪廓上。壓力可通過夾在傳感器上的一個橡膠墊來施加。橡膠的彈性可向傳感器施加相等的壓力。應在橡膠墊上涂一層脫模劑或Teflon® 涂層以防止粘合劑粘在橡膠上。

電氣檢查

    粘合劑固化之后，必須將夾子卸下，將絕緣層覆于傳感器上，并將引線與儀表導線相連。此時，應使用一塊萬用表來進行電氣連續性測試。如果傳感器是一個熱電阻，則可在電阻-溫度關系表上找到一個估計電阻值。對于熱電偶傳感器，可將一塊伏特表與引線相連，通過向感應區域施以一定熱量，將會產生一個信號，從而確認傳感器的完整性并確定導線的極性。當安裝表面為導電表面時，應檢查傳感器與表面之間的短接狀況，方法是檢查表面與傳感器引線之間的連續性。對于一個接地熱電偶，這應該是一個完全短路；對于所有其他傳感器，萬用表應指示出至少1 MΩ的電阻值。

剛性傳感器

    帶有剛性金屬外殼的傳感器也可粘接在表面上，單通常更多是通過機械方法進行安裝，如焊接、釬焊、螺絲固定或夾持。使用剛性傳感器是為了針對苛刻環境提供堅固耐用的傳感器，這樣，除了釬焊或焊接過程中的過度熱量除外，上述的安裝技術將不會使傳感器損壞。傳感器損壞的最常見原因是引線的應力消除不充分。在傳感器經受摩擦或其他大量機械接觸的場合，建議使用帶不銹鋼編織層或鎧裝護套的電纜。安裝之后，應進行上述的電氣檢查。