应变式称重传感器技术现状与发展趋势（二）

国外称重传感器技术发展特点及快速发展的原因：    （1）重视基础技术、基础工艺和共性关键技术的研究，作到基础研究与预先研究并行；共性关键技术研究与应用技术研究并行；典型产品开发与产品工程化并行。保证基础技术与基础工艺（电阻应变计、应变粘结剂、补偿元器件、防护与密封材料等）一直处于世界领先地位。    （2）重视基础设施建设和制造技术、制造工艺的研究与应用。配置优良的工艺装备和检测仪器，特别是智能化工艺设备，作到工艺装备最先进；    （3）描准世界称重传感器技术的发展潮流和战略前沿，确定研究课题和产品开发方向。重视新产品和自主知识产权产品的开发，增强核心竞争力。其技术创新和新产品开发的标准是：具有较高的技术先导性，工艺先进性，市场扩散性，效益增殖性。使技术与工艺始终处于世界领先地位。    （4）重视称重传感器的可靠性设计、控制与管理，严格设计符合性控制和工艺可靠性控制，努力使工艺兑现率达到百分之百。    （5）重视市场竞争，加强市场调查与分析，快速响应市场。21世纪的市场竞争，是以市场响应速度为焦点，以改进和创新产品为基础。    （6）重视相关法规和规程的学习，全面理解并认真执行，保证生产的每一个产品都符合要求。    正因为如此，国外的称重传感器品种繁多，规格齐全，合金钢、铝合金、不锈钢、铍青铜制品应有尽有；水下、钻井下测量，耐压防爆、抗辐射、耐腐蚀产品；微小和超大量程；多称量与动态称量；集成化与模块化结构任用户选购。并作到产品的内在与外观质量并重，近几年外观质量的改进与提高十分明显，基本没有喷漆产品，几乎全部是亮光或亚光化学镀镍、镀铬，烤漆，喷塑，瓷质阳极化和不锈钢产品。个别产品的外形已融入人性化设计。    目前的研发热点是：    数字式智能称重传感器的数字补偿技术与补偿工艺，及其应用技术；    快速、低速动态、动态称重传感器的研制及阻尼技术；    高温称重传感器制造工艺，高温稳定性及应用技术；    耐压、防爆型称重传感器及耐压外壳设计与试验技术；    组件化设计的“即插即用”的新式称重模块；    利用钡和铌代替镍制作灵敏度温度补偿电阻的研究。    三、我国称重传感器技术现状及主要差距    尽管我国航空、航天工业部门早在20世纪50年代末期就开始研究应用应变式负荷传感器，但并未向民用发展。就全国而言，负荷传感器的研制与生产起步较晚，60年代只有几个厂家生产普通精度等级的应变式测力传感器。结构单一，只有圆柱、圆环两种结构，基本不进行电路补偿与调整，有的产品甚至用外部平衡箱调整零点。    80年代初，全国有20余个企业用资一亿元人民币，用汇1300万美元，从美、日等国引进应变式负荷传感器制造技术与工艺装备，进行学习、消化、吸收。经过仿制和试生产后，开始多品种小批量生产，推向市场后，取得相当可观的效益。当时人们对此产品的总结是：多品种、小批量、低成本、高收益、投资少、见效快。引起不少行业的个人和企业的关注，纷纷进入此行业，生产厂家从70年代的20多个迅速增加到100多个，年产量与日本相当，达到100多万只。    随着国民经济的发展，各行业对电子衡器的需求不断增加，极大的促进了称重传感器技术的发展。80年代中期到90年代中期，是我国称重传感器技术稳步发展，品种和规格迅速增加，产品质量不断提高的十年。不少厂家都改进或增加工艺装备、检测仪表，购置智能温度补偿装置和灵敏度温度补偿设备，实现了规模化生产。90年代中期称重传感器生产企业增加到160多个，年产量200多万只。除满足国内市场需求外，十余个企业开始小批量出口，呈现出较好的发展势头。    管称重传感器是国家强制管理的法制计量器具，应当比较难进入此行业，但由于种种原因导至一些企业和个人很容易进入，造成市场拥挤，加剧了市场竞争。终于在90年代中期爆发了价格大战，谁的价格低，谁就是大赢家，而且逐年升级越演越烈，已经到了走火入魔的程度。价格大战的恶果是技术进步缓慢，工艺水平下降，质量问题严重，管理监督失控。最初的受害者是广大用户，最终的受害者是企业自己，是整个称重传感器行业。带着这些问题进入21世纪，称重传感器与工业发达国家的差距非但未缩小，反而加大了。近几年国家监督抽查结果就是例证。    2002年国家监督抽查7省市，16个企业，共48只称重传感器，合格18只，合格率37.5%。30只不合格产品来自10个企业，不合格原因全部是温度性能超差。更为严重的是在16个企业中，只有一个企业严格执行国家标准。如果变抽查为全面检查，合格率会更低。国家监督抽查结果真实的反应了我国称重传感器总体技术、工艺和管理水平    。合格率低的主要原因是：质量意识差，不依法组织生产；对R60国际建议和国家标准不理解、不执行，错误的把0.02级与C3级等同起来；在利益驱使下改材料、换元件、减工艺，只求勉强合格或人为合格。    我国称重传感器与工业发达国家处于市场引导地位企业产品的主要差距是：    （1）结构类型偏少，品种规格不全，特种用途产品奇缺；    （2）准确度等级较低，C3级成功率不高；    （3）稳定性和可靠性较差，返修率高，工作寿命低；    （4）产品标准化、工程化水平和企业产业化程度较低，产品技术指标的均一性差；    （5）外观质量虽有提高，但仍有较大差距；    （6）工艺装备、检测手段不够先进且不配套，生产工艺中手工操作、人为控制成份大，“作坊手艺”痕迹较深，人为因素对产品质量影响较大；    （7）创新产品和自主知识产权产品少，低水平重复产品多，贴牌加工、直接出口产品少；    （8）企业没有核心竞争技术和产品，市场调查不够，市场响应速度太慢，造成无法与国际市场融合。    总之，制造工艺差距最大，通常将制造工艺分为：    支持工艺一一弹性体锻造、机械加工、热处理和表面处理等；    基础工艺一一电阻应变计、应变粘结剂、电路补偿元器件和防护密封材料等；    核心工艺一一电阻应变计粘贴与固化、零点与灵敏度智能温度补偿和防护与密封等；    特殊工艺一一热处理法时效工艺和机械法稳定处理工艺等。    其中基础工艺和特殊工艺差距最大。    家用电子秤（人体秤、健康秤、脂肪秤、厨房秤、营养秤、珍宝秤、口袋秤和手提秤等）用称重传感器及其电阻应变计，90年代中期以来，其研发与生产由世界各国逐渐移向中国，主要在广东、在深圳。近些年来在设计技术、制造工艺和产品产量上都取得了令人震惊的飞速发展。生产企业有三种类型：其一设计、生产、组装各种家用电子秤；其二为家用电子秤生产厂配套生产各种称重传感器（或自己生产电阻应变计，或外购电阻应变计）；其三只生产家用电子秤称重传感器用电阻应变计。目前这三种类型的生产厂家已达60多个。据国家海关统计2003年家用电子秤出口量3860多万台，出口值1.47亿美元，并以每年30％的速度增长。当时预计2004年家用电子秤出口量5000多万台，出口值2亿多美元。以此出口量计算，2004年共生产家用电子秤称重传感器共1.2亿只，与其配套的电阻应变计（以单轴片计算）约4.8亿片。    经过多年的研究与生产实践，解决了称重传感器量程小、弹性体小、电阻应变计敏感栅尺寸小等制造工艺上的难题。由于家用电子秤称重传感器的准确度为普通等级，不进行电路补偿，必需大批量生产，一般中型以上的生产厂日产电阻应变计12万片以上，称重传感器3万多只。他们用高质量的温度和模量自补偿电阻应变计较好的解决了这一难题，为大批量生产家用电子秤称重传感器创造了条件。                信息来源于:中国工业设备网