一种油水混合物环境下应变片防护方法
【专利摘要】本发明属于油水防护技术，涉及一种在油水混合物环境下，密封加压条件下的应变片的防护方法。本发明油水混合物环境下对应变片采用双层防护方式进行保护，第一层采用硅橡胶涂抹于应变片上，要求防护剂完全覆盖住应变片，并完全覆盖应变片的粘贴用胶区域，实现应变片的初步防护；待完全固化后，用硅酮密封胶涂抹于硅橡胶上，实现应变片的耐油耐水防护，要求第二层防护区域要大于第一层区域。并配以整套操作流程，应用在某型号油箱静力试验中，应变片成活率由以前的不足50％提高到90％，证明改进的油箱应变片粘贴防护工艺是可行的、有效的解决了飞机油箱试验应变片成活率低的问题。
【专利说明】一种油水混合物环境下应变片防护方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油水防护技术，涉及一种在油水混合物环境下，密封加压条件下的应变片的防护方法。
【背景技术】
[0002]飞机油箱内部应变片由于其不可补贴的特点，一旦损坏会对试验造成无法弥补的损失。对以往型号试验的分析表明，防护措施不当是造成油箱内部应变片失效最主要的原因。因此，研究油箱内部油水混合环境和密封加压条件下的应变片防护工艺，对于提高应变片成活率、保证试验数据测量的有效性意义重大。
[0003]以往的应变片防护方式采用的是涂抹方式，即用小毛刷沾取防护剂直接涂抹于粘贴好的应变片上，采用单层(只涂抹一种防护剂)或多层的防护(涂抹多种防护剂，待一层完全固化后。再涂抹另一种防护剂)。
[0004]然而在一些特殊情况下，对应变片会有些特殊的要求，如
[0005]a)飞机油箱要先做油密试验，这样在粘贴应变片前油箱内部有一层油膜覆盖，所以应变片防护剂首先必须具有耐油性；
[0006]b)静力试验周期比较长，在这过程中，油箱内充满水，应变片完全浸泡在油水混合物中，若不放水，可能浸泡一年或更长时间，所以应变片防护剂要具有耐水性；
[0007]c)在做油箱静力试验的过程中，应变片处于油水混合物环境和密封加压的条件下，在试件的反复变形过程中，油水分子更容易侵入防护层和试件之间的间隙，更容易侵入应变测量导线与防护剂之间的间隙，造成应变片的防护失效，导致测量数据不准确或失效，所以应变片防护剂要具有很强的粘附力。
[0008]在上述特殊情况中，常规的防护技术很难达到要求，应变片在试验中成活率低，对实际工作造成不利的影响。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是:提供一种能够有效提高油箱内应变片成活率的应变片防护方法。
[0010]本发明的技术方案是:一种油水混合物环境下应变片防护方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0011]步骤1:划线
[0012]标出应变片粘贴的位置；
[0013]步骤2: —次清洗
[0014]先用酸性清洗剂或腐蚀性液体清洗，然后水洗，并干燥处理；
[0015]步骤3:光滑处理
[0016]用80#砂纸对防护区周围进行打磨和光滑处理，其中，打磨区域要大于防护区域至少10mm ；[0017]步骤4: 二次清洗
[0018]二次清洗，去除表面的灰尘、磨屑和油脂；
[0019]步骤5:表面粗糙化处理
[0020]使用120#砂纸进行表面粗造化处理；
[0021]步骤6:标定位置
[0022]按照划线要求对打磨、清洗区域进行划线，标定位置；
[0023]步骤7:三次清洗
[0024]粘贴人员先水清洗，再用有机溶剂清洁，用干净的脱脂材料吸附剩余的清洗剂，用镊子或纸巾去掉剩余的纤维，并干燥处理；
[0025]步骤8:应变片粘贴
[0026]将应变片放置在粘贴位置，指压后排出多余胶液和气泡，轻拨应变片，调整位置，并固化；
[0027]步骤9:对应变片采取双层防护。
[0028]所述双层保护具体如下:
[0029]第一层:采用硅橡胶涂抹于应变片上，要求防护剂完全覆盖住应变片，并完全覆盖应变片的粘贴用胶区域，实现应变片的初步防护；
[0030]第二层:待完全固化后，用硅酮密封胶涂抹于硅橡胶上，实现应变片的耐油耐水防护，要求第二层防护区域要大于第一层区域。
[0031]测量导线预埋在防护区域中至少20mm。
[0032]步骤6划线时，AA单轴片划出十字交叉定位线；BA 二轴花片划出十字交叉定位线，用箭头标注应变计纵轴粘贴方向；CA三轴应变花片，先划出十字交叉坐标定位线，如果45°花片在第1、III象限的，再沿横坐标轴方向逆时针旋转45°方向划出斜线；45°花片在第I1、IV象限的，沿横坐标轴方向顺时针旋转45°方向划出斜线表示花片粘贴方向。
[0033]本发明的技术效果是:本发明油水混合物环境下应变片防护方法采用双层防护方式，并配以整套操作流程，应用在某型号油箱静力试验中，6个油箱共粘贴690个应变片，从粘贴到最后一次油箱试验历时349天6个工况12次静力试验，最后存活应变片622个，应变片成活率由以前的不足50%提高到90%，证明改进的油箱应变片粘贴防护工艺是可行的、有效的解决了飞机油箱试验应变片成活率低的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是本发明油水混合物环境下应变片防护方法的流程图；
[0035]图2区域范围定义示意图；
[0036]图3是应变片的防护示意图，
[0037]其中，1-粘贴区域、2-第一层防护区域、3-第二层防护区域、4-打磨区域、5-试件、6-应变片、7-焊点胶布、8-第一层防护胶、9-第二层防护层、10-导线。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明:
[0039]本发明油水混合物环境下应变片防护方法的原理思路[0040]请参阅图1，其是本发明油水混合物环境下应变片防护方法的流程图，其具体步骤如下:
[0041]步骤1:划线
[0042]用记号笔画出应变片粘贴的大体位置，贴片时用溶剂(一般为酒精)清洗掉笔印即可；
[0043]步骤2:—次清洗
[0044]先用酸性清洗剂或腐蚀性液体除去锈迹、氧化物、油漆、润滑油、灰尘等，然后用纯净水冲洗，接着用热风枪吹干，使用时带上胶皮手套与防护眼镜；
[0045]步骤3:光滑处理
[0046]用80#砂纸对防护区周围进行打磨和光滑处理，去除锈迹和深划痕，若有金属镀层必须除去，其中，打磨区域要大于防护区域至少10mm，打磨区域是指用80#砂纸进行试件表面粗糙化的范围，防护区域是指应变片防护剂涂抹的范围，如图2所示，防护区域一定要在打磨区域内才能达到增加防护剂粘附力的作用。
[0047]步骤4: 二次清洗
[0048]优先用有机溶剂清洗试件，去除表面的灰尘、磨屑和油脂；
[0049]步骤5:表面粗糙化处理
[0050]使用120#砂纸进行表面粗造化处理，必要时进行喷砂处理，使得的打磨面应一致、均匀，无棱和凹凸不平等现象，(注意:与步骤3要求一致)；
[0051]步骤6:标定位置
[0052]严格按照划线要求(注:AA单轴片划出十字交叉定位线；BA 二轴花片划出十字交叉定位线，用箭头标注应变计纵轴粘贴方向；CA三轴应变花片，先划出十字交叉坐标定位线，如果45°花片在第1、III象限的，再沿横坐标轴方向逆时针旋转45°方向划出斜线；45°花片在第I1、IV象限的，沿横坐标轴方向顺时针旋转45°方向划出斜线表示花片粘贴方向)，用铅笔(4H-6H)对打磨、清洗区域进行划线，划线完应用溶剂清洗墨水或铅笔线；
[0053]步骤7:三次清洗
[0054]粘贴人员先用纯净水清洗，再用有机溶剂(丙酮、无水乙醇、纯汽油)清洁双手，不能使用洗手液，
[0055]用干净的脱脂材料吸附剩余的清洗剂，用镊子或纸巾去掉剩余的纤维，用热风枪烘干，避免用嘴吹和用手接触清洗后的表面；
[0056]步骤8:应变片粘贴
[0057]将应变片放置在粘贴位置，尽量保证应变片位置准确、刷胶均匀、胶量适量，指压后排出多余胶液和气泡，轻拨应变片，调整位置，固化后，测量应变片电阻和绝缘电阻；
[0058]步骤9:应变片防护
[0059]根据以往油水环境下应变片防护失败的经验总结，油水混合物环境下应变片防护进行了以下三方面的试验研究:
[0060]I)单一、组合防护剂耐油性能对比试验
[0061]进行24小时单一和组合防护剂耐油性能对比试验，比较防护剂耐油差异，选择最适合油水环境下的应变片防护剂。
[0062]2)应变片粘贴打磨范围对防护性能的影响[0063]应变片粘贴打磨的目的是增加试件表面的粗糙度，使应变片及其防护剂与试件之间能更好地贴合，增加应变片及其防护剂的粘附力。但以往的打磨范围仅限于应变片粘贴的区域，对防护剂防护范围没有具体的要求。对应变片粘贴打磨范围进行研究，确定打磨范围对防护剂防护效果的影响，可以提高油水环境下的应变片成活率。
[0064]3)应变片测量导线密封范围对防护效果的影响
[0065]以往的应变片粘贴防护剂涂抹仅限于将应变片完全防护，测量导线没入防护剂中即可，没有具体规定没入多少为宜。研究测量导线没入防护剂中的范围，达到提高油水环境下的应变片成活率的目的。
[0066]具体试验过程:选用硅橡胶、聚氨酯、环氧树脂胶三大类，7种防护用胶进行对比试验。
[0067]I)布置单一、组合防护剂作为应变片粘贴防护剂各10个单片，2个花片，确定单
一、组合用胶对应变片粘贴防护效果的影响。
[0068]2)布置打磨范围大于第二层防护5-10mm和小于第二层防护5-10mm两种防护方式各10个单片，确定打磨范围对应变片粘贴防护效果的影响。
[0069]3)布置测量导线分别没入防护剂10mm、20mm、30mm三种防护方式各10个单片，确定测量导线密封水平对应变片粘贴防护效果的影响。
[0070]试验结果:
[0071]加载试验测试结果见表I。试验结果表明:
[0072]I)使用单一防护剂时，302胶的防护效果最好，其应变片成活率100% ；
[0073]2)使用组合防护剂时，703+5699胶双层防护和703+302胶双层防护的防护性能最好，其应变片成活率100%;组合防护剂比单一防护剂的防护性能要好；
[0074]3)打磨范围小于第二层防护剂涂抹范围时，容易出现坏片。打磨范围大于第二层防护剂涂抹范围时，703+5699胶双层防护和703+302胶双层防护的防护性能最好，其应变片成活率100% ;打磨范围大于防护区域比打磨范围小于防护区域的防护性能要好；
[0075]4)导线没入防护剂IOmm的双层保护都有失效应变片，导线没入防护剂大于20mm后只有703+AM140双层防护有2片失效，其余三种组合防护剂防护性能良好，应变片成活率
100% ο
[0076]302环氧树脂类防护剂能够起到防护作用，但其硬度太大，限制试件变形，影响使测量数据准确性；703+SG250双层防护的防护性好，但SG250胶价格昂贵，大量使用该防护齐U，工程造价太高；考虑以上因素，选择703+5699胶双层防护。
[0077]表I应变片粘贴防护措施及其成活率
[0078]
【权利要求】
1.一种油水混合物环境下应变片防护方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:划线 标出应变片粘贴的位置； 步骤2:—次清洗 先用酸性清洗剂或腐蚀性液体清洗，然后水洗，并干燥处理； 步骤3:光滑处理用80#砂纸对防护区周围进行打磨和光滑处理，其中，打磨区域要大于防护区域至少IOmm ； 步骤4: 二次清洗 二次清洗，去除表面的灰尘、磨屑和油脂； 步骤5:表面粗糙化处理 使用120#砂纸进行表面粗造化处理； 步骤6:标定位置 按照划线要求对打磨、清洗区域进行划线，标定位置； 步骤7:三次清洗 粘贴人员先水清洗，再用有机溶剂清洁，用干净的脱脂材料吸附剩余的清洗剂，用镊子或纸巾去掉剩余的纤维，并干燥处理； 步骤8:应变片粘贴 将应变片放置在粘贴位置，指压后排出多余胶液和气泡，轻拨应变片，调整位置，并固化； 步骤9:对应变片采取双层防护。
2.根据权利要求1所述的油水混合物环境下应变片防护方法，其特征在于:所述应变片双层保护具体如下: 第一层:采用硅橡胶涂抹于应变片上，要求防护剂完全覆盖住应变片，并完全覆盖应变片的粘贴用胶区域，实现应变片的初步防护； 第二层:待完全固化后，用硅酮密封胶涂抹于硅橡胶上，实现应变片的耐油耐水防护，要求第二层防护区域要大于第一层区域。
3.根据权利要求2所述的油水混合物环境下应变片防护方法，其特征在于:测量导线预埋在防护区域中至少20mm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的油水混合物环境下应变片防护方法，其特征在于:步骤6划线时，AA单轴片划出十字交叉定位线；BA二轴花片划出十字交叉定位线，用箭头标注应变计纵轴粘贴方向；CA三轴应变花片，先划出十字交叉坐标定位线，如果45°花片在第IJII象限的，再沿横坐标轴方向逆时针旋转45°方向划出斜线；45°花片在第I1、IV象限的，沿横坐标轴方向顺时针旋转45°方向划出斜线表不花片粘贴方向。
【文档编号】B64F5/00GK103662077SQ201210331209
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月7日 优先权日:2012年9月7日
【发明者】左佳, 高战朋, 张宁, 安刚 申请人:中国飞机强度研究所