本流程适配工业级磁致伸缩位移传感器(以博尔森系列为例),采用标准化流水线作业模式,分为核心部件预装→总成装配→电气调试→校准检测→成品包装五大环节,全程严控精度与防护性能,确保产品一致性。
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一、 产前准备:物料、环境与工具校验
- 物料清单核对
核心部件需配齐:磁致伸缩波导丝(按量程裁切,如500mm-6000mm)、永磁磁环(与波导丝匹配)、检测线圈、信号处理PCB板、不锈钢测杆/外壳、防护密封圈(氟橡胶材质)、航空插头、屏蔽电缆;辅助物料包含导热硅胶、三防漆、紧固螺丝,所有部件需附带质检合格报告,波导丝需无弯折、磁环磁力均匀。 - 环境与工具准备
生产车间需保持洁净无尘、恒温恒湿(温度18-25℃,湿度40%-60%),工作台铺防静电垫;必备工具包含:波导丝拉直工装、同轴度校准仪、扭矩扳手(1-5N·m档位)、万用表、示波器、信号发生器、IP67防水测试箱,工具需提前校准归零。
二、 核心部件预装:决定传感器精度的关键环节
- 波导丝裁切与拉直
按传感器量程裁切波导丝,预留5mm余量;将波导丝固定在拉直工装上,施加恒定拉力(0.5-1N)保持10分钟,确保波导丝直线度偏差≤0.01mm/m,避免弯曲导致测量信号失真。 - 检测线圈与PCB板焊接
将检测线圈的引线焊接至信号处理PCB板的对应焊盘,焊点需饱满无虚焊,焊接后用热缩管包裹绝缘;在PCB板关键元件(如放大电路、滤波芯片)表面涂抹导热硅胶,增强散热性能,提升信号稳定性。 - 永磁磁环装配
把永磁磁环装入滑套(测杆配套部件),确保磁环与滑套同轴,间隙≤0.02mm;测试磁环磁场强度,需符合设计标准(通常为800-1200Gs),磁场过弱会导致检测信号衰减。
三、 总成装配:机械结构与电气部件整合
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- 测杆内部组件安装
将拉直后的波导丝穿入不锈钢测杆,一端固定在测杆底部的定位座上,用螺丝以1.2-1.5N·m扭矩锁紧,确保波导丝与测杆同轴;另一端连接检测线圈,线圈需紧贴测杆内壁的固定槽,避免晃动。
装入装配好磁环的滑套,套在测杆外侧,测试滑套滑动阻力,需≤2N,且滑动全程无卡顿,确保位移检测顺畅。 - 外壳封装与防护处理
在测杆与传感器外壳的连接处嵌入氟橡胶密封圈,将测杆组件装入外壳,对齐定位销后,用内六角螺丝对角均匀拧紧,扭矩控制在1.8-2.2N·m,防止外壳变形影响内部组件。
安装航空插头于外壳出线口,拧紧锁紧螺母,确保插头与外壳密封良好,为后续电气接线做准备。 - 电气部件布线
将PCB板固定在外壳内部的支架上,把检测线圈的引线、电源线与PCB板对应接口连接;屏蔽电缆沿外壳内部线槽布置,避免与运动部件接触,电缆预留5-10cm冗余长度,防止拉伸拽断;电缆屏蔽层需可靠接地,降低电磁干扰。
四、 电气调试与三防处理:保障信号稳定与环境适应性
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- 电气接线与通电测试
按信号类型(4-20mA、0-10V、Profinet/EtherCAT)完成接线,模拟量型需区分电源正、负与信号正、负,总线型需正确连接数据线A/B;接线完成后用万用表检测通路,确认无短路、断路后,接入24VDC电源。
用示波器观测PCB板输出信号,拉动滑套全程,信号需线性无波动,无杂波干扰,模拟量信号的线性度偏差需≤0.05%FS。 - 三防漆喷涂
对PCB板、焊点及接线端子进行清洁,均匀喷涂三防漆,涂层厚度控制在0.1-0.15mm,确保完全覆盖电气部件;放置在通风处晾干,固化后形成防潮、防盐雾、防霉菌的保护膜,适配恶劣工业环境。
五、 校准检测:出厂前全性能验证
- 精度校准
将传感器固定在高精度位移台(精度±0.001mm)上,从0mm到满量程,每隔50mm记录一次传感器输出值与位移台实际值,计算线性精度、重复精度,博尔森高精度型号需满足线性精度≤±0.01%FS,重复精度≤±0.001%FS;超差产品需重新调整波导丝同轴度或校准PCB板参数。 - 环境适应性测试
抗干扰测试:将传感器靠近变频器(干扰源),测试信号漂移量≤0.1%FS,确保在工业强电磁环境下稳定工作;
IP67防水测试:将传感器浸入1米深水中30分钟,取出后通电测试,功能正常、信号无异常即为合格;
高低温测试:在-40℃与85℃环境下分别放置2小时,恢复室温后测试精度,偏差需在允许范围内。 - 寿命测试
对传感器进行模拟往复运动测试,累计10000次循环后,检测精度变化率≤0.1%FS,确保长期使用稳定性。
六、 成品包装与入库
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- 清洁传感器表面,粘贴包含型号、量程、精度、出厂日期的参数标签;
- 用防静电包装袋包裹传感器,放入泡沫减震盒,再装入纸箱,箱内附校准报告、安装手册、合格证;
- 按型号分类入库,仓库需保持干燥通风,避免传感器受潮、磕碰。
生产关键注意事项
- 波导丝的直线度与同轴度是精度核心,任何弯折都会导致测量误差陡增;
- 所有螺丝需严格按扭矩标准拧紧,过松易松动,过紧易损坏螺纹或密封结构;
- 电气接线需区分正负极,接反会直接烧毁PCB板,通电前务必用万用表检测。
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