一种基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及倾角传感器技术领域，具体提供了一种基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法，包括如下步骤：S1：将液态金属注射入聚酰亚胺管中；液态金属选用镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锌合金、镓铟锡锌合金中的任意一种；S2：使用导电银胶将聚酰亚胺管的两端进行密封并通过导电银胶连接通路；S3：将聚酰亚胺管放置加热板上烘干并得到单向倾角传感纤维；对聚酰亚胺管进行烘干时，烘干温度为60℃，烘干时间为20min。本发明专利技术中的制备方法简单，反应灵敏，所制备的倾角传感器可用于海事地理、建筑工程、水库大坝、机器人、铁路铁轨、高精度激光仪器水平、工程机械设备调平、高空平台安全保护等，对相关领域的研究具有重要意义。对相关领域的研究具有重要意义。对相关领域的研究具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及倾角传感器
，尤其涉及一种基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]在建筑机械、路面机械、港口机械、起重机械等工程机械领域中，为了实现对机械状态的实时监测及对相关部件姿态的控制通常会在相应的运动部件上安装倾角传感器，用倾角传感器向控制器传送所在部件的倾斜角度，根据倾角传感器传送的角度参数确定倾角传感器所在部件的姿态，实现对机械状态的监测和控制。
[0003]倾角传感器基本都是基于“摆”的工作原理，即利用重力场内“摆”力图保持在铅垂方向的特性来设计的，是基于牛顿第二定律的基本理论来完成的。传统的倾角传感分为“液体摆”式、“固体摆”式和“气体摆”式三种，传统的倾角传感器通常存在如下问题：
[0004]1、测量误差大，应用场合受限；
[0005]2、结构复杂，制作工艺难度大，抗冲击和振动性能差，动态范围狭窄。
[0006]众所周知，液态金属常温下呈液态，具有流动性，且具有良好的导电性，基于这种特性，液态金属可以应用于倾角传感领域。因此，如何设计一种基于液态金属的单向倾角传感纤维，以提高倾角传感器的测量精度，提高适用性，降低工艺难度，是当下亟需解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术为解决上述问题，提供了一种基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法，制备工艺简单，由该倾角传感纤维制作的倾角传感器的测量精度高，结构简单，应用领域广泛。
[0008]为达到上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法，包括如下步骤：
[0009]S1：将聚酰亚胺管切成聚酰亚胺管段，将液态金属段注射入聚酰亚胺管段中；
[0010]S2：使用导电银胶将聚酰亚胺管段的两端进行密封；
[0011]S3：将聚酰亚胺管段放置加热板上烘干并通过导电银胶连接通路，得到单向倾角传感纤维。
[0012]优选的，液态金属选用镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锌合金、镓铟锡锌合金中的任意一种。
[0013]优选的，当液态金属中包含铟、锌、锡、镓中的两种或两种以上时，铟含量不超过50wt％；锌、锡的含量均不超过10wt％。
[0014]优选的，当液态金属为镓铟合金时，镓和铟的质量比为90:10
‑
75.5:24.5。
[0015]优选的，当液态金属选用镓铟合金时，镓和铟的质量比为75.5:24.5；当液态金属选用镓铟锡合金时，镓、铟、锡质量比为68.5:21.5:10；当液态金属选用镓铟锌合金时，镓、
铟、锌的质量比为72:20:8；当液态金属选用镓铟锡锌合金时，镓、铟、锡、锌的质量比为62:21:10:7。
[0016]优选的，步骤S3中在对聚酰亚胺管段进行烘干时，烘干温度为60℃
‑
85℃。
[0017]优选的，聚酰亚胺管的内径为0.5mm
‑
1.0mm；聚酰亚胺管段的长度为10cm。
[0018]优选的，步骤S3中在对聚酰亚胺管段进行烘干时，烘干温度为60℃，烘干时间为20min。
[0019]优选的，步骤S1中在将液态金属注射入聚酰亚胺管段中前，先将聚酰亚胺管段通过胶带粘在载玻片上。
[0020]优选的，步骤S1中在将液态金属注射入聚酰亚胺管段中时，将注射器针头包住聚酰亚胺管段，注射液态金属至液态金属从聚酰亚胺管段的另一端滴出。
[0021]本专利技术有益效果是：
[0022]1、本专利技术中制备的倾角传感纤维适用于海事地理、建筑工程、水库大坝、机器人、铁路铁轨、高精度激光仪器水平、工程机械设备调平、高空平台安全保护等领域，对相关器件研究具有重要意义。
[0023]2、本专利技术中的倾角传感纤维制备的倾角传感器的测量精度高，应用场合广泛，结构和制作工艺简单。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例一提供的基于液态金属的单向倾角传感纤维的内部SEM图。
[0025]图2是本专利技术实施例一提供的聚酰亚胺管内部光学显微镜图。
[0026]图3是本专利技术实施例一提供的基于液态金属的单向倾角传感纤维的成品图。
[0027]图4是本专利技术实施例一提供的基于液态金属的单向倾角传感纤维的测量数据图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1
‑
4及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0029]实施例一
[0030]一种基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法，包括如下步骤：
[0031]S1：将聚酰亚胺管切成长度为10cm的聚酰亚胺管小段，聚酰亚胺管的内径为0.5mm
‑
1.0mm，优选为0.8mm；将聚酰亚胺管段通过胶带粘在载玻片上，聚酰亚胺管段与载玻片的长边平行、聚酰亚胺管段的两端伸出至载玻片短边的外侧且聚酰亚胺管段两端伸出的长度相等，保持聚酰亚胺管段为立体状态；再将液态金属注射入聚酰亚胺管段中；注射器的针头完全包裹在聚酰亚胺管段上，用手捏住针头，从聚酰亚胺管段的一端向聚酰亚胺管段内注射液态金属，直至液态金属液滴从聚酰亚胺管段的另一端滴出；注射过程中聚酰亚胺管段保持水平。
[0032]S2：使用导电银胶将聚酰亚胺管段的两端进行密封；
[0033]S3：将聚酰亚胺管放置加热板上烘干，烘干温度为60℃
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85℃，优选为60℃，烘干时间为20min，烘干过程中可使用吹风机或热风枪加快烘干速度。
[0034]烘干后，将两根裸露部分的导线分别缠绕在聚酰亚胺管段伸出至载玻片短边外侧的两端并尽量贴在载玻片边缘，剪掉多余的裸露导线以避免干扰，用导电银胶联通导线与端口并通过导电银胶连接通路后，继续将聚酰亚胺管放在加热板上烘干，并得到单向倾角传感纤维。
[0035]本实施例中步骤S1中的液态金属选用镓铟合金，铟含量不超过50wt％，镓和铟的质量比为90:10～75.5:24.5，优选为75.5:24.5；在100℃的烘箱内使镓、铟合金化，1小时后取出，再在室温下冷却，得到室温下的液态金属合金，再将液态金属合金注射入聚酰亚胺管段中。
[0036]实施例二
[0037]本实施例与实施例一的区别在于，聚酰亚胺管的内径为0.5mm，步骤S1中的液态金属选用镓铟锡合金，铟含量不超过50wt％，锡的含量不超过10wt％，镓、铟、锡的质量比具体为68.5:21.5:10；在120℃的烘箱内使镓、铟、锡合金化，1小时后取出，再在室温下冷却，得到室温下的液态金属合金，再将液态金属合金注射入聚酰亚胺管段中。
[0038]实施例三
[0039]本实施例与实施例一的区别在于，聚酰亚胺管的内径为1mm，步骤S1中的液态金属选用镓铟锌合金，锌、锡的含量均不超过10wt％，镓铟锌的质量比具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将聚酰亚胺管切成聚酰亚胺管段，将液态金属注射入聚酰亚胺管段中；S2：使用导电银胶将聚酰亚胺管段的两端进行密封；S3：将聚酰亚胺管段放置在加热板上烘干并通过导电银胶连接通路，得到单向倾角传感纤维。2.根据权利要求1所述的基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法，其特征在于，所述液态金属选用镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锌合金、镓铟锡锌合金中的任意一种。3.根据权利要求2所述的基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法，其特征在于，当液态金属中包含铟、锌、锡、镓中的两种或两种以上时，铟含量不超过50wt％；锌、锡的含量均不超过10wt％。4.根据权利要求3所述的基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法，其特征在于，当液态金属为镓铟合金时，镓和铟的质量比为90:10
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75.5:24.5。5.根据权利要求4所述的基于液态金属的单向倾角传感纤维的制备方法，其特征在于，当液态金属选用镓铟合金时，镓和铟的质量比为75.5:24.5；当液态金属选用镓铟锡合金时，镓、铟、锡质量比为68.5:21.5:10；当液态金属选用镓铟锌合金时，镓、铟...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启佳，王磊，盛磊，陆耀华，
申请(专利权)人：空间液金技术研究昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：