不少测力场景需要面对温度剧烈变化:高低温试验箱内部、户外试验平台、高温热压工装、冷链测力检测等,环境温度跨度大,对测力传感器的温度适应性提出严苛考验。普通测力传感器受弹性体材料、应变片、电路元器件影响,温度发生改变时,容易产生零点漂移、满量程偏移,造成力值测量误差超标,反复校准也难以彻底消除。针对该行业痛点,东莞南力完成全系测力传感器与变送器高低温性能专项优化,通过材质、工艺、算法多重手段抑制温漂,拓宽测力设备可用温度区间,满足极端温度工况的测力需求。

温度漂移是测力传感器无法回避的技术难点。当环境温度改变,弹性合金会发生热胀冷缩,应变片电阻参数随之变化,变送器内部电子元件参数同样会随温度偏移,多重因素叠加,最终表现为测力零点跑位、检测数据不准。很多项目选型参数全部达标,投入现场之后才发现昼夜温差、设备工作温升就足以带来明显测量偏差,需要频繁停机校准,占用大量人力时间,影响产线与试验台正常运转。
东莞南力本次升级从材料工艺、应力处理、多点温度补偿算法、变送器元器件选型四大方向同步推进。首先优化测力传感器弹性体合金配比,选用温度稳定性更佳的特种合金原材料,降低温度变化带来的力学形变。热处理以及时效稳定工艺进一步升级,充分释放弹性体内部残余应力,减少温度交替变化带来的参数偏移,夯实硬件层面的温度稳定性基础。
在补偿算法层面,跳出传统单点温度补偿局限,采用多点全域温度补偿方案。在实验室多梯度高低温环境下,采集不同量程、不同温度节点下测力传感器的真实输出数据,建立专属补偿数据库。设备运行过程中,可以结合环境温度自动对测力结果做修正,抵消温度带来的测量偏差。变送器全部选用工业级宽温元器件,优化电路散热设计,规避低温死机、高温电路紊乱等故障,保障变送器在高低温环境下信号转换工作正常。
经过优化,东莞南力测力传感器可稳定运行于‑40℃~+85℃宽温区间,无论是高低温力学试验、热压设备力监控、户外工程机械测力、冷链工装测力检测,都可以保持良好的测量重复性与线性度。静态测力、动态测力全系列产品同步完成优化,微型小量程测力传感器到大吨位测力传感器均覆盖。

产品定型之前,实验室开展大量高低温循环交变测试、恒温长时间加载试验、温度骤变阶跃测试,持续记录零点、重复性、线性度等核心指标,验证变送器输出稳定性。实测数据显示,升级之后测力传感器温漂指标明显优于行业通用标准,温度变化带来的测量误差被有效抑制。
从实际落地场景来看,新能源热压工装、汽车零部件高低温测试、材料环境力学试验、野外设备载荷监测等领域,都对测力传感器宽温性能有着硬性要求。东莞南力优化后的测力成套设备,能够有效替代普通通用型测力产品,减少频繁校准频次,降低运维压力。
东莞南力表示,随着国内高端装备、环境模拟试验产业快速发展,越来越多测力任务不再局限于恒温实验室环境,传感器必须适应复杂多变的现场温度条件。未来企业会持续打磨测力传感器材质与补偿算法,不断拓宽工况适配边界,为科研机构与工业制造企业提供更加可靠的测力测控硬件。