專利名稱：一種爆震傳感器的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種爆震傳感器，具體涉及一種汽車爆震傳感器的制備方法。
背景技術(shù)：
汽車爆震傳感器安放在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體或氣缸的不同位置，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上產(chǎn)生一定量值的沖擊振動(dòng)，爆震傳感器中的壓電單元將會(huì)在對(duì)應(yīng)的頻率處產(chǎn)生相應(yīng)的沖擊峰值，爆震(敲缸)越大，爆震傳感器產(chǎn)生的主峰值就越大。爆震傳感器通常工作在l-25kHz的頻率范圍。當(dāng)控制單元接收到特定頻率處的沖擊信息時(shí)，電腦將重新修正點(diǎn)火角，以阻止繼續(xù)爆震。目前，所出現(xiàn)的汽車爆震傳感器分為磁致伸縮式和壓電式的爆震傳感器，在壓電式的爆震傳感器中又分為共振式的和非共振式兩種類型。對(duì)于可以檢測(cè)不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的非共振型壓電式爆震傳感器都是一個(gè)外部殼體包覆內(nèi)部單個(gè)的壓緊元件、導(dǎo)電導(dǎo)聲元件、絕緣元件和振動(dòng)頻率傳感元件等部件。而由這些組件組成系統(tǒng)的振動(dòng)頻率取決于各個(gè)組件的重量、剛度、外形尺寸、密度以及振動(dòng)時(shí)的環(huán)境溫度等因素，并且也由完成組裝后形成緊湊的結(jié)構(gòu)即爆震傳感器整體裝配時(shí)的安裝支點(diǎn)決定?，F(xiàn)有的汽車爆震傳感器的制備方法是將、上下絕緣墊圈、上下導(dǎo)電觸環(huán)、壓電陶瓷片和配重質(zhì)塊分別定位安裝在合金基座并通過(guò)壓緊墊片固定。其中上下絕緣墊圈和上下導(dǎo)電觸環(huán)之間的膠粘層，下接觸導(dǎo)電觸環(huán)和壓電陶瓷片之間的導(dǎo)電膠粘層。但是這種方法要多次定位，而且會(huì)降低對(duì)位的精度，影響震動(dòng)傳感器的感應(yīng)精度，同時(shí)各組件之間的結(jié)合力較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的爆震傳感器的制備方法要多次定位，而且會(huì)降低對(duì)位的精度，影響震動(dòng)傳感器的感應(yīng)精度，各組件之間的結(jié)合力較差的缺陷，從而提供了一種保證對(duì)位精度的同時(shí)又減少了組裝定位次數(shù)，提高爆震傳感器的感應(yīng)精度和各組件之間的結(jié)合力的爆震傳感器的制備方法。本發(fā)提供了一種爆震傳感器的制備方法，該方法包括依次將第一絕緣墊圈、第一導(dǎo)電觸環(huán)、壓電陶瓷片、第二導(dǎo)電觸環(huán)和第二絕緣墊圈粘接在一起形成一個(gè)感應(yīng)體后再將其安裝在合金基座上，并在該感應(yīng)體上安裝配重塊，最后在最上層安裝壓緊墊圈固定。本發(fā)明的爆震傳感器的制備方法在保證了對(duì)位精度的同時(shí)又減少了組裝定位時(shí)的次數(shù)，各組件之間的結(jié)合力好。


圖1為汽車爆震傳感器內(nèi)部絕緣墊圈之間所有元件的示意圖。圖2為整體形式的汽車爆震傳感器內(nèi)部絕緣墊圈之間的元件組合的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的爆震傳感器的制備方法，第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)與壓電陶瓷片的粘結(jié)方式?jīng)]有特別的限制，只要能是他們緊密結(jié)合即可。例如，可以在第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)的一表面上涂敷導(dǎo)電膠粘劑后再與壓電陶瓷片粘結(jié)，也可以在壓電陶瓷片的兩個(gè)表面上涂敷導(dǎo)電膠粘劑后再分別與第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)粘結(jié)。所述第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)與第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈的粘結(jié)方式也沒(méi)有特別的限制，只要能將其緊密結(jié)合即可。如，可以在第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)的另一表面上涂覆酚醛樹(shù)脂粘結(jié)劑后分別與第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈粘結(jié)，也可以在第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈一表面涂覆酚醛樹(shù)脂粘結(jié)劑后分別與第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)粘結(jié)。優(yōu)選地，如圖1，依次將第一絕緣墊圈、第一導(dǎo)電觸環(huán)、壓電陶瓷片、第二導(dǎo)電觸環(huán)和第二絕緣墊圈粘接在一起形成一個(gè)感應(yīng)體的方法包括以下步驟Si、在第一導(dǎo)電觸環(huán)3和第二導(dǎo)電觸環(huán)7 —表面上涂敷導(dǎo)電膠粘劑形成第一導(dǎo)電膠層4和第二導(dǎo)電膠層6;S2、將第一導(dǎo)電膠層4和第二導(dǎo)電膠層6分別與壓電陶瓷片5的兩個(gè)表面接觸后固化；S3、在第一導(dǎo)電觸環(huán)3和第二導(dǎo)電觸環(huán)7另一表面上涂敷酚醛樹(shù)脂膠粘劑形成第一粘結(jié)層2和第二粘結(jié)層8 ；S4、將第一導(dǎo)粘結(jié)層2和第二導(dǎo)粘結(jié)層8分別與第一絕緣墊圈1和第二絕緣墊圈 9接觸固化即得到爆震傳感器的感應(yīng)體。所述導(dǎo)電膠粘劑在保證了元件間相互緊密連接的同時(shí)，又能使壓電陶瓷片在感應(yīng)振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電荷傳導(dǎo)至導(dǎo)電觸環(huán)的引出端子處，同時(shí)膠粘劑的導(dǎo)聲性能又可以保證感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的失真度能被控制在很低的范圍內(nèi)，這樣就能以較高的精度探測(cè)到爆震發(fā)生的振動(dòng)頻率并在傳播介質(zhì)中的失真降到較低的水平。所述導(dǎo)電膠粘劑為711導(dǎo)電膠，主要成分為E-51環(huán)氧樹(shù)脂，W-95環(huán)氧樹(shù)脂，聚乙烯醇縮丁醛，600#稀釋劑，液體羧基丁腈膠，間苯二胺，二乙基四甲基咪唑，還原銀粉。所述導(dǎo)電膠粘劑的固化溫度可以根據(jù)應(yīng)用的導(dǎo)電膠粘劑的不同而不同，例如，本發(fā)明用的711導(dǎo)電膠只要在150°C固化2小時(shí)即可。所述酚醛樹(shù)脂膠粘劑的固化為在室溫下固化3小時(shí)即可。根據(jù)本發(fā)明所提供的爆震傳感器的制備方法，所述第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)可以分別于電極直接連接，也可以通過(guò)引出端子與電極連接，為了使其結(jié)合緊密并且減少工藝步驟，優(yōu)選地，如圖2，所述第一導(dǎo)電觸環(huán)一端部設(shè)置有第一引出端子31，所述第二導(dǎo)電觸環(huán)一端部設(shè)置有第二引出端子71。所述第一導(dǎo)電觸環(huán)與第一引出端子一體形成，所述第二導(dǎo)電觸環(huán)與第二引出端子一體形成。根據(jù)本發(fā)明所提供的爆震傳感器的制備方法，所述第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)的材料可以是一般的導(dǎo)電金屬材料，如不銹鋼箔片。所述壓電陶瓷片可以是鋯鈦酸鉛材料體系壓電陶瓷，并且可根據(jù)需要的電壓信號(hào)的大小改變材料配方。所述第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈可以是本領(lǐng)域常用的絕緣材料，本發(fā)明用聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。根據(jù)本發(fā)明所提供的爆震傳感器的制備方法，將爆震傳感器的感應(yīng)體安裝在合金的基座上，上方再放置配重塊和壓緊墊圈，然后在墊圈上方處基座的合適位置壓出3個(gè)凹痕，擠出部分可以壓緊壓緊環(huán)以下的元件。所述合金基座為Cu-Si合金。根據(jù)本發(fā)明所提供的爆震傳感器的制備方法，第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)需要傳壓電陶瓷體的感應(yīng)電荷，并且還需要有良好的傳導(dǎo)機(jī)械波的性能，所以要具有一定的重量和厚度比，還需要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度保證在使用過(guò)程中不出現(xiàn)失效現(xiàn)象，所以要有一定的厚度作為保證。優(yōu)選地，第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)的厚度為0. 18-0. 22mm。根據(jù)本發(fā)明所提供的爆震傳感器的制備方法，絕緣墊圈需要具有一定的厚度才能保證不出現(xiàn)破損和相應(yīng)的傳導(dǎo)振動(dòng)的特性。優(yōu)選地，所述第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈的厚度為0. 24-0.沘讓。根據(jù)本發(fā)明所提供的爆震傳感器的制備方法，為了保證該壓電陶瓷環(huán)的諧振頻率常數(shù)需要從尺寸和性能方面進(jìn)行限定，優(yōu)選地，所述壓電陶瓷片的厚度為2. 85-3. 00mm。根據(jù)本發(fā)明所提供的爆震傳感器的制備方法，為了保證導(dǎo)電膠粘接層的粘接強(qiáng)度足夠大，使粘接面兩端的臨界剝離力的值升高，增加導(dǎo)電膠粘層的導(dǎo)電性能良好，優(yōu)選地， 第一導(dǎo)電膠層和第二導(dǎo)電膠層的厚度為0. 010-0. 015mm。根據(jù)本發(fā)明所提供的爆震傳感器的制備方法，為了保證其粘接足夠牢固，優(yōu)選地， 第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層的厚度為0. 010-0. 015_。采用本發(fā)明方案，減少裝配時(shí)定位步驟，可以使在爆震傳感器內(nèi)部的元件彼此間接合緊密無(wú)間隙，并且保證了組裝對(duì)位所要求的精度和減少了需要校準(zhǔn)對(duì)位的次數(shù)。下面根據(jù)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1分別將兩張厚度為0. 18mm環(huán)形的帶引出端子的不銹鋼導(dǎo)電觸環(huán)一面涂上導(dǎo)電膠粘劑(711導(dǎo)電膠)，形成厚度為0.010mm的第一導(dǎo)電膠層和第一導(dǎo)電膠層。將第一導(dǎo)電膠層和第二導(dǎo)電膠層分別與厚度為2. 85mm的壓電陶瓷片的兩個(gè)表面接觸后，在150°C固化2 小時(shí)。在上述兩張不銹鋼導(dǎo)電觸環(huán)的另一面上涂上酚醛樹(shù)脂膠粘劑形成厚度為0. OlOmm的第一粘接層和第二粘接層，將第一導(dǎo)粘結(jié)層和第二導(dǎo)粘結(jié)層分別與材料為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的厚度為0. 24mm的第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈接觸，在室溫下固化3小時(shí)即得到爆震傳感器的感應(yīng)體。最后將感應(yīng)體安裝在Cu-Si合金的基座上，上方再放置配重塊和壓緊墊圈，然后在墊圈上方處基座的合適位置壓出3個(gè)凹痕，擠出部分可以壓緊壓緊環(huán)以下的元件即可得到爆震傳感器Al。實(shí)施例2分別將兩張厚度為0. 22mm環(huán)形的帶引出端子的不銹鋼導(dǎo)電觸環(huán)一面涂上導(dǎo)電膠粘劑(711導(dǎo)電膠)，形成厚度為0.015mm的第一導(dǎo)電膠層和第一導(dǎo)電膠層。將第一導(dǎo)電膠層和第二導(dǎo)電膠層分別與厚度為3. OOmm的壓電陶瓷片的兩個(gè)表面接觸后，在150°C固化2 小時(shí)。在上述兩張不銹鋼導(dǎo)電觸環(huán)的另一面上涂上酚醛樹(shù)脂膠粘劑形成厚度為0. 015mm的第一粘接層和第二粘接層，將第一導(dǎo)粘結(jié)層和第二導(dǎo)粘結(jié)層分別與材料為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的厚度為0. 28mm的第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈接觸，在室溫下固化3小時(shí)即得到爆震傳感器的感應(yīng)體。最后將感應(yīng)體安裝在Cu-Si合金的基座上，上方再放置配重塊和壓緊墊圈，然后在墊圈上方處基座的合適位置壓出3個(gè)凹痕，擠出部分可以壓緊壓緊環(huán)以下的元件即可得到爆震傳感器A2。實(shí)施例3
分別將兩張厚度為0. 20mm環(huán)形的帶引出端子的不銹鋼導(dǎo)電觸環(huán)一面涂上導(dǎo)電膠粘劑(711導(dǎo)電膠)，形成厚度為0.012mm的第一導(dǎo)電膠層和第一導(dǎo)電膠層。將第一導(dǎo)電膠層和第二導(dǎo)電膠層分別與厚度為2. 90mm的壓電陶瓷片的兩個(gè)表面接觸后，在150°C固化2 小時(shí)。在上述兩張不銹鋼導(dǎo)電觸環(huán)的另一面上涂上酚醛樹(shù)脂膠粘劑形成厚度為0. 012mm的第一粘接層和第二粘接層，將第一導(dǎo)粘結(jié)層和第二導(dǎo)粘結(jié)層分別與材料為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的厚度為0. 26mm的第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈接觸，在室溫下固化3小時(shí)即得到爆震傳感器的感應(yīng)體。最后將感應(yīng)體安裝在Cu-Si合金的基座上，上方再放置配重塊和壓緊墊圈，然后在墊圈上方處基座的合適位置壓出3個(gè)凹痕，擠出部分可以壓緊壓緊環(huán)以下的元件即可得到爆震傳感器A3。對(duì)比例1使用組裝定位夾具固定銅基座，首先安裝厚度為0. 24mm的底層絕緣墊片，接著安裝底層涂了厚度為0. OlOmm的酚醛樹(shù)脂膠粘劑的厚度為0. 18mm的不銹鋼導(dǎo)電觸環(huán)，要求對(duì)位準(zhǔn)確，膠粘劑無(wú)溢出，接著安裝兩面涂了厚度為0. IOmm的導(dǎo)電膠粘劑的厚度為2. 85mm的壓電陶瓷環(huán)，要求對(duì)位準(zhǔn)確，導(dǎo)電膠粘接劑無(wú)溢出，再在壓電陶瓷環(huán)的上方安裝上層的厚度為0. 18mm的不銹鋼導(dǎo)電觸環(huán)，且該導(dǎo)電觸環(huán)上層要涂酚醛樹(shù)脂膠粘結(jié)劑，要求依然是對(duì)位準(zhǔn)確，導(dǎo)電膠粘接劑無(wú)溢出，最后在最上層安裝厚度為0. 24mm的絕緣墊片，對(duì)位準(zhǔn)確，酚醛樹(shù)脂膠粘劑無(wú)溢出。后續(xù)待所有膠粘層都固化后可安裝配重塊，然后可對(duì)銅基座的桿部進(jìn)行最終的緊固步驟即可得到爆震傳感器Bi。測(cè)試方法本發(fā)明使用膠粘劑拉伸試驗(yàn)儀器對(duì)實(shí)施例1-3和對(duì)比例1中得到的產(chǎn)品A1-A3和 Bl的臨界應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1。1、原理測(cè)試壓電陶瓷環(huán)與兩側(cè)的不銹鋼導(dǎo)電觸環(huán)的粘接強(qiáng)度時(shí)，用一個(gè)帶螺紋擰緊裝置的夾具夾緊陶瓷片內(nèi)環(huán)和外環(huán)的部分陶瓷體，另外一個(gè)夾緊導(dǎo)電觸環(huán)的引出端子，拉伸力通過(guò)試樣縱軸傳至膠接面直至破壞，以單位膠接面積所承受的最大載荷計(jì)算其拉伸強(qiáng)度。2、儀器設(shè)備拉力試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能保證恒定的拉伸速度，破壞負(fù)荷應(yīng)在所選刻度盤(pán)容量的 10 % -90 %范圍內(nèi)。拉力機(jī)的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)短至不影響測(cè)量精度，應(yīng)能測(cè)得試樣斷裂時(shí)的破壞載荷，其測(cè)量誤差不大于1 %。拉力試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有加載時(shí)可與試樣的軸線和加載方向保持一致的，自動(dòng)對(duì)中的拉伸夾具。3、試驗(yàn)步驟試驗(yàn)在正常狀態(tài)下，試樣從試樣制備完畢到測(cè)試之間，最短停放時(shí)間為48h，最長(zhǎng)為1個(gè)月。試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境下停放30min以上，將它安裝在拉力試驗(yàn)機(jī)夾具上，測(cè)試其破壞負(fù)荷，加載范圍為0-50000N對(duì)電試驗(yàn)機(jī)應(yīng)使試樣在(60士20) s內(nèi)破壞；對(duì)機(jī)械式拉力機(jī)則采用lOmm/min拉伸速度。4、結(jié)果評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果以5個(gè)試樣拉伸強(qiáng)度算術(shù)平均值表示，取3位有效數(shù)字。同時(shí)應(yīng)記下每個(gè)試樣的破壞類型，如界面破壞，膠層破壞，被粘物破壞與混合破壞。表 權(quán)利要求
1.一種爆震傳感器的制備方法，其特征在于依次將第一絕緣墊圈、第一導(dǎo)電觸環(huán)、壓電陶瓷片、第二導(dǎo)電觸環(huán)和第二絕緣墊圈粘接在一起形成一個(gè)感應(yīng)體后再將其安裝在合金基座上，并在該感應(yīng)體上安裝配重塊，最后在最上層安裝壓緊墊圈固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器的制備方法，其特征在于，依次將第一絕緣墊圈、 第一導(dǎo)電觸環(huán)、壓電陶瓷片、第二導(dǎo)電觸環(huán)和第二絕緣墊圈粘接在一起形成一個(gè)感應(yīng)體的方法包括以下步驟。51、在第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)一表面上涂敷導(dǎo)電膠粘劑形成第一導(dǎo)電膠層和第二導(dǎo)電膠層；。52、將第一導(dǎo)電膠層和第二導(dǎo)電膠層分別與壓電陶瓷片的兩個(gè)表面接觸后固化；。53、在第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)另一表面上涂敷酚醛樹(shù)脂膠粘劑形成第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層；。54、將第一導(dǎo)粘結(jié)層和第二導(dǎo)粘結(jié)層分別與第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈接觸固化即得到爆震傳感器的感應(yīng)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器的制備方法，其特征在于所述第一導(dǎo)電觸環(huán)一端部設(shè)置有第一引出端子，所述第二導(dǎo)電觸環(huán)一端部設(shè)置有第二引出端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的爆震傳感器的制備方法，其特征在于所述第一導(dǎo)電觸環(huán)與第一引出端子一體形成，所述第二導(dǎo)電觸環(huán)與第二引出端子一體形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器的制備方法，其特征在于所述第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)都為不銹鋼箔片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器的制備方法，其特征在于第一導(dǎo)電觸環(huán)和第二導(dǎo)電觸環(huán)的厚度為0. 18-0. 22mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器的制備方法，其特征在于所述第一絕緣墊圈和第二絕緣墊圈的厚度為0. 24-0.觀讓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器的制備方法，其特征在于所述壓電陶瓷片的厚度為 2. 85-3. 00mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爆震傳感器的制備方法，其特征在于第一導(dǎo)電膠層和第二導(dǎo)電膠層的厚度為0. 010-0. 015mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爆震傳感器的制備方法，其特征在于第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層的厚度為0. 010-0. 015mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種爆震傳感器的制備方法，該方法為依次將第一絕緣墊圈、第一導(dǎo)電觸環(huán)、壓電陶瓷片、第二導(dǎo)電觸環(huán)和第二絕緣墊圈粘接在一起形成一個(gè)感應(yīng)體后再將其安裝在合金基座上，并在該感應(yīng)體上安裝配重塊，最后在最上層安裝壓緊墊圈固定。本發(fā)明的爆震傳感器的制備方法在保證了對(duì)位精度的同時(shí)又減少了組裝定位時(shí)的次數(shù)，各組件之間的結(jié)合力好。
文檔編號(hào)G01L23/10GK102539066SQ201010586470
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者向其軍, 王鵬飛, 馬國(guó)超 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司