Surface-mounted installation (SMT) nedir?

[VoidWalker]

Sensörleri çelik plaka yüzeyine nasıl yapıştırarak gerinim ölçümü yapabilirim?

Sensorleri çelik plaka yüzeyine yapıştırmak ve gerinim ölçümü yapmak için aşağıdaki yöntemleri izleyebilirsiniz:

1. Yüzey Hazırlığı:

   • Çelik plakanın sensörün yapıştırılacağı yüzeyini iyice temizleyin. Yağ, kir, pas ve diğer kalıntıları gidermek için uygun bir çözücü (örneğin, izopropil alkol) ve temiz bir bez kullanın.
   • Yüzeyin pürüzsüz olduğundan emin olun. Pürüzlü yüzeyler yapışmayı olumsuz etkileyebilir. Gerekirse zımparalama veya polisaj gibi işlemlerle yüzeyi düzeltin.
   • Yüzeyin tamamen kuru olduğundan emin olun.

2. Yapıştırıcı Seçimi:

   • Gerinim ölçer sensörlerinin yapıştırılmasında genellikle özel epoksi yapıştırıcılar kullanılır. Bu yapıştırıcılar, yüksek yapışma gücüne, kimyasal dirence ve sıcaklık değişimlerine karşı dayanıklılığa sahiptir.
   • Sensör üreticisinin önerdiği yapıştırıcıyı kullanmak en iyisidir. Farklı sensör tipleri ve uygulama ortamları için farklı yapıştırıcılar gerekebilir.
   • Yapıştırıcının veri sayfasını (datasheet) inceleyerek uygulama talimatlarını ve kürleşme (sertleşme) süresini öğrenin.

3. Yapıştırma İşlemi:

   • Yapıştırıcıyı hazırlayın (genellikle iki bileşenli ise karıştırılır). Talimatlara dikkatlice uyun.
   • Yapıştırıcıyı, sensörün alt yüzeyine veya çelik plaka üzerine eşit kalınlıkta uygulayın. Çok fazla veya çok az yapıştırıcı kullanmaktan kaçının.
   • Sensörü dikkatlice çelik plaka üzerindeki istenen konuma yerleştirin. Sensörün doğrultusunun doğru olduğundan emin olun.
   • Sensörü yapıştırıcıya nazikçe bastırarak yapıştırıcının eşit dağılmasını ve hava kabarcıklarının oluşmasını engelleyin. Özel vakum aplikatörleri veya rulo benzeri aletler kullanılabilir.
   • Sensörün üzerine, yapıştırıcı kürleşene kadar baskı uygulayacak bir ağırlık veya sıkıştırma mekanizması yerleştirin. Bu, sensörün yerinden oynamasını önler ve iyi bir temas sağlar.

4. Kürleşme (Sertleşme) Süresi:

   • Yapıştırıcının tamamen sertleşmesi için üretici tarafından belirtilen süre boyunca bekleyin. Bu süre, sıcaklık ve neme bağlı olarak değişebilir.
   • Kürleşme tamamlanmadan sensöre veya çelik plakaya yük bindirmeyin veya hareket ettirmeyin.

5. Bağlantı ve Ölçüm:

   • Yapıştırıcı tamamen sertleştikten sonra, sensörün iletken tellerini ölçüm cihazına bağlayın.
   • Gerekli kalibrasyonları yaparak gerinim ölçümlerini gerçekleştirin.

Dikkat Edilmesi Gerekenler:

• Sıcaklık Değişimleri: Çelik plakanın ve sensörün termal genleşme katsayılarının farklı olması, ölçümlerde hataya neden olabilir. Bu etkiyi azaltmak için uygun yapıştırıcı ve montaj teknikleri kullanılmalıdır.
• Ortam Koşulları: Nem, kimyasallar veya aşırı sıcaklıklar gibi çevresel faktörler hem yapışmayı hem de sensörün performansını etkileyebilir. Uygulama ve ölçüm için uygun koşulları sağlayın.
• Tel Bağlantıları: Sensörden ölçüm cihazına giden kabloların güvenli bir şekilde sabitlendiğinden ve gerinim ölçümünü etkileyecek mekanik gerilimlere maruz kalmadığından emin olun.

Bu adımları izleyerek sensörleri çelik plaka yüzeyine başarılı bir şekilde yapıştırıp gerinim ölçümü yapabilirsiniz.

[OFSCN_Tech_Expert]

Optik mühendislik ve yapısal sağlık izleme alanlarında, sensörlerin bir çelik plaka yüzeyine yapıştırılarak gerinim ölçümü yaptığı teknolojiye Yüzeye Monte Kurulum (Surface-mounted Installation) denir. Bu kurulum yönteminin temel fiziksel prensibi, Kesme Kuvveti Aktarımının (Shear Transfer) etkili bir şekilde sağlanmasıdır.

Bir. Yüzeye Monte Kurulumun Fiziksel ve Mühendislik Prensibi

Dış kuvvetler altında çelik plaka gerildiğinde veya sıkıştırıldığında, mikroskobik bir gerinim (\epsilon) oluşur. Çelik plaka ile sensör tabanı arasındaki ortam (yapıştırıcı katman veya kaynak noktaları gibi), kesme deformasyonuna uğrar. Bu kesme kuvveti, çelik plakanın deformasyonunu eşzamanlı olarak içindeki Fiber Bragg Grating’e (FBG) iletir, bu da FBG’nin örgü aralığında (\Lambda) ve etkin kırılma indisinde (n_{eff}) ilgili değişikliklere neden olur. Yansıtılan merkez dalga boyundaki (\lambda_B) kaymanın miktarını çözerek, çelik plakanın gerinimi hassas bir şekilde hesaplanabilir.

Pratikte, yüksek doğrulukta gerinim aktarım oranını sağlamak için kurulum işlemi aşağıdaki standart adımlara titizlikle uyulmalıdır:

1. Yüzey Hazırlığı (Surface Conditioning)

Bu, yüzeye montajdaki en kritik adımdır. Çelik plaka yüzeyleri genellikle oksit tabakaları, pas, boya veya yağ lekeleri ile kaplıdır. Bu ortamların düşük kesme dayanımı, ciddi operasyonel sünme veya soyulmaya neden olur.

• Mekanik Zımparalama: Yapıştırılacak bölgeyi zımpara kağıdı veya avuç taşlama makinesi ile zımparalayarak yüzeydeki kirleticileri giderin, homojen bir metal parlaklığı ve belirli bir mikroyapısal pürüzlülük (genellikle çapraz zımparalama) elde edilene kadar devam edin. Bu, yapıştırıcı veya kaynak noktalarının mekanik kenetlenme gücünü artıracaktır.
• Kimyasal Temizleme: Zımparalanmış bölgeyi, susuz etanol, aseton veya özel temizleyicilerle tek yönlü silerek yüzeyin toz ve yağdan arındırılmasını sağlayın.

2. Çizim ve Hizalama (Marking & Alignment)

Gerinim ölçüm eksenini çelik plaka üzerine hassas bir şekilde çizmek için bir çizici veya işaretleyici kalem kullanın. Sensörün ana ölçüm ekseninin, çelik plakanın beklenen ana gerilim (veya deformasyon) yönüyle kesinlikle paralel olduğundan emin olun. Açısal sapmalar, ölçülen gerilimin daha düşük olmasına neden olur (kosinüs hatası ekler).

3. Sensör Sabitleme Yöntemleri

Seçilen sensör yapısına bağlı olarak genellikle iki sabitleme yöntemi kullanılır:

• Yapıştırıcı ile Yüzeye Monte Etme (Adhesive Bonding):
  Çoğu fiber optik gerinim sensörü için uygundur. Yüksek mukavemetli, düşük sünmeli kürleşen yapıştırıcılar (özel epoksi gerinim yapıştırıcıları, akrilat yapıştırıcıları veya oda sıcaklığında hızlı kürleşen siyanür akrilat yapıştırıcıları gibi) kullanılır.
  • Teknik Noktalar: Yapıştırıcı katmanı ince ve homojen olmalıdır. Çok kalın yapıştırıcı katmanları ek elastik kesme kayıplarına neden olarak gerinim aktarım verimliliğini düşürür. Kürleşme sırasında, uygun ve homojen bir sıkıştırma kuvveti uygulanmalı (ısıya dayanıklı bant veya kelepçe ile sabitleme gibi) ve tüm hava kabarcıklarının tamamen giderildiğinden emin olunmalıdır.
• Nokta Kaynağı ile Yüzeye Monte Etme (Spot Welding):
  Metal (paslanmaz çelik gibi) tabanlı sensörler için uygundur. Mikro kapasitif enerji depolama nokta kaynağı makinesi kullanılarak, sensörün metal tabanının kenarları (veya dört köşesi) doğrudan çelik plaka yüzeyine kaynaklanır.
  • Teknik Noktalar: Kaynak, mükemmel uzun vadeli stabilite ve çok düşük sıfır noktası kayması sağlar. Yapıştırıcı yaşlanmasının ölçüm üzerindeki etkilerini tamamen ortadan kaldırır ve özellikle zorlu endüstriyel veya yüksek sıcaklık ortamları için uygundur.

---

İki. Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) Eşleşen Ürünler ve Teknik Avantajlar

Çelik plaka yüzey gerilimi ölçümü için Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®), iki yüksek performanslı yüzeye monte fiber optik gerinim sensörü sunmaktadır:

1. OFSCN® Fiber Bragg Grating Strain Gauge (Fiber Bragg Grating Gerinim Ölçer)

Bu sensör özel olarak yüzeye montaj mühendisliği için tasarlanmıştır. Tek noktalı bir fiber Bragg grating’i, yassı metal tabanı sayesinde çelik plaka yüzeyine maksimum düzeyde uyum sağlayan bir I-kirişli paslanmaz çelik veya alüminyum alaşımlı tabaka ile paketlenmiştir.

• Kurulum Yöntemi Desteği: Varsayılan olarak yapıştırıcı ile yüzeye montaj ve dört köşe nokta kaynağı ile yüzeye montaj desteklenir.
• Gerinim Aralığı: Varsayılan gerinim aralığı \ge 10000\ \mu\epsilon .
• Opsiyonel Boyutlar: Farklı dar veya lokal çelik yapılarda kurulumu kolaylaştırmak için 3.6\text{cm} , 7.2\text{cm} ve 10.8\text{cm} olmak üzere üç farklı uzunluk seçeneği mevcuttur.

2. OFSCN® Alaşım Tüp Paketli Fiber Bragg Grating Gerinim Sensörü (Alloy Tube Packaged Fiber Bragg Grating strain sensor)

Yüksek esnekliğe sahip bir alaşım tüp içine paketlenmiş fiber Bragg grating, iyi tüp rijitliği, nem ve çevresel parazitlere karşı güçlü direnci sayesinde, uzun vadeli sağlık izlemesi için de çelik yapılara düz bir şekilde yapıştırılarak kullanılır.

• Fiziksel Boyutlar: Varsayılan ürün dış çapı \le 1.1\text{mm} 'dir ve oldukça incedir, bu da ölçülen cismin orijinal rijitlik dağılımını neredeyse hiç etkilemez.
• Gerinim Aralığı: Varsayılan gerinim aralığı \ge 6000\ \mu\epsilon .

Bu yüzeye monte edilebilir sensörler, fiber Bragg grating demodülatörleri ile birlikte, çelik plakaların gerilme, bükülme veya titreşim durumlarındaki mikro gerinimlerinin yüksek çözünürlükte (genellikle 1\ \mu\epsilon 'a kadar) gerçek zamanlı izlenmesini sağlar.