應(yīng)變式稱重傳感器技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢（二）

   國外稱重傳感器技術(shù)發(fā)展特點及快速發(fā)展的原因：

    （1）重視基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝和共性關(guān)鍵技術(shù)的研究，作到基礎(chǔ)研究與預(yù)先研究并行；共性關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用技術(shù)研究并行；典型產(chǎn)品開發(fā)與產(chǎn)品工程化并行。保證基礎(chǔ)技術(shù)與基礎(chǔ)工藝（電阻應(yīng)變計、應(yīng)變粘結(jié)劑、補償元器件、防護(hù)與密封材料等）一直處于世界領(lǐng)先地位。

    （2）重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和制造技術(shù)、制造工藝的研究與應(yīng)用。配置優(yōu)良的工藝裝備和檢測儀器，特別是智能化工藝設(shè)備，作到工藝裝備最先進(jìn)；

    （3）描準(zhǔn)世界稱重傳感器技術(shù)的發(fā)展潮流和戰(zhàn)略前沿，確定研究課題和產(chǎn)品開發(fā)方向。重視新產(chǎn)品和自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的開發(fā)，增強核心競爭力。其技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)是：具有較高的技術(shù)先導(dǎo)性，工藝先進(jìn)性，市場擴散性，效益增殖性。使技術(shù)與工藝始終處于世界領(lǐng)先地位。

    （4）重視稱重傳感器的可靠性設(shè)計、控制與管理，嚴(yán)格設(shè)計符合性控制和工藝可靠性控制，努力使工藝兌現(xiàn)率達(dá)到百分之百。

    （5）重視市場競爭，加強市場調(diào)查與分析，快速響應(yīng)市場。21世紀(jì)的市場競爭，是以市場響應(yīng)速度為焦點，以改進(jìn)和創(chuàng)新產(chǎn)品為基礎(chǔ)。

    （6）重視相關(guān)法規(guī)和規(guī)程的學(xué)習(xí)，全面理解并認(rèn)真執(zhí)行，保證生產(chǎn)的每一個產(chǎn)品都符合要求。

    正因為如此，國外的稱重傳感器品種繁多，規(guī)格齊全，合金鋼、鋁合金、不銹鋼、鈹青銅制品應(yīng)有盡有；水下、鉆井下測量，耐壓防爆、抗輻射、耐腐蝕產(chǎn)品；微小和超大量程；多稱量與動態(tài)稱量；集成化與模塊化結(jié)構(gòu)任用戶選購。并作到產(chǎn)品的內(nèi)在與外觀質(zhì)量并重，近幾年外觀質(zhì)量的改進(jìn)與提高十分明顯，基本沒有噴漆產(chǎn)品，幾乎全部是亮光或亞光化學(xué)鍍鎳、鍍鉻，烤漆，噴塑，瓷質(zhì)陽極化和不銹鋼產(chǎn)品。個別產(chǎn)品的外形已融入人性化設(shè)計。

    目前的研發(fā)熱點是：

    數(shù)字式智能稱重傳感器的數(shù)字補償技術(shù)與補償工藝，及其應(yīng)用技術(shù)；

    快速、低速動態(tài)、動態(tài)稱重傳感器的研制及阻尼技術(shù)；

    高溫稱重傳感器制造工藝，高溫穩(wěn)定性及應(yīng)用技術(shù)；

    耐壓、防爆型稱重傳感器及耐壓外殼設(shè)計與試驗技術(shù)；

    組件化設(shè)計的“即插即用”的新式稱重模塊；

    利用鋇和鈮代替鎳制作靈敏度溫度補償電阻的研究。

    三、我國稱重傳感器技術(shù)現(xiàn)狀及主要差距

    盡管我國航空、航天工業(yè)部門早在20世紀(jì)50年代末期就開始研究應(yīng)用應(yīng)變式負(fù)荷傳感器，但并未向民用發(fā)展。就全國而言，負(fù)荷傳感器的研制與生產(chǎn)起步較晚，60年代只有幾個廠家生產(chǎn)普通精度等級的應(yīng)變式測力傳感器。結(jié)構(gòu)單一，只有圓柱、圓環(huán)兩種結(jié)構(gòu)，基本不進(jìn)行電路補償與調(diào)整，有的產(chǎn)品甚至用外部平衡箱調(diào)整零點。

    80年代初，全國有20余個企業(yè)用資一億元人民幣，用匯1300萬美元，從美、日等國引進(jìn)應(yīng)變式負(fù)荷傳感器制造技術(shù)與工藝裝備，進(jìn)行學(xué)習(xí)、消化、吸收。經(jīng)過仿制和試生產(chǎn)后，開始多品種小批量生產(chǎn)，推向市場后，取得相當(dāng)可觀的效益。當(dāng)時人們對此產(chǎn)品的總結(jié)是：多品種、小批量、低成本、高收益、投資少、見效快。引起不少行業(yè)的個人和企業(yè)的關(guān)注，紛紛進(jìn)入此行業(yè)，生產(chǎn)廠家從70年代的20多個迅速增加到100多個，年產(chǎn)量與日本相當(dāng)，達(dá)到100多萬只。

    隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行業(yè)對電子衡器的需求不斷增加，極大的促進(jìn)了稱重傳感器技術(shù)的發(fā)展。80年代中期到90年代中期，是我國稱重傳感器技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展，品種和規(guī)格迅速增加，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的十年。不少廠家都改進(jìn)或增加工藝裝備、檢測儀表，購置智能溫度補償裝置和靈敏度溫度補償設(shè)備，實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。90年代中期稱重傳感器生產(chǎn)企業(yè)增加到160多個，年產(chǎn)量200多萬只。除滿足國內(nèi)市場需求外，十余個企業(yè)開始小批量出口，呈現(xiàn)出較好的發(fā)展勢頭。

    管稱重傳感器是國家強制管理的法制計量器具，應(yīng)當(dāng)比較難進(jìn)入此行業(yè)，但由于種種原因?qū)е烈恍┢髽I(yè)和個人很容易進(jìn)入，造成市場擁擠，加劇了市場競爭。終于在90年代中期爆發(fā)了價格大戰(zhàn)，誰的價格低，誰就是大贏家，而且逐年升級越演越烈，已經(jīng)到了走火入魔的程度。價格大戰(zhàn)的惡果是技術(shù)進(jìn)步緩慢，工藝水平下降，質(zhì)量問題嚴(yán)重，管理監(jiān)督失控。最初的受害者是廣大用戶，最終的受害者是企業(yè)自己，是整個稱重傳感器行業(yè)。帶著這些問題進(jìn)入21世紀(jì)，稱重傳感器與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的差距非但未縮小，反而加大了。近幾年國家監(jiān)督抽查結(jié)果就是例證。

    2002年國家監(jiān)督抽查7省市，16個企業(yè)，共48只稱重傳感器，合格18只，合格率37.5%。30只不合格產(chǎn)品來自10個企業(yè)，不合格原因全部是溫度性能超差。更為嚴(yán)重的是在16個企業(yè)中，只有一個企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)。如果變抽查為全面檢查，合格率會更低。國家監(jiān)督抽查結(jié)果真實的反應(yīng)了我國稱重傳感器總體技術(shù)、工藝和管理水平

    。合格率低的主要原因是：質(zhì)量意識差，不依法組織生產(chǎn)；對R60國際建議和國家標(biāo)準(zhǔn)不理解、不執(zhí)行，錯誤的把0.02級與C3級等同起來；在利益驅(qū)使下改材料、換元件、減工藝，只求勉強合格或人為合格。

    我國稱重傳感器與工業(yè)發(fā)達(dá)國家處于市場引導(dǎo)地位企業(yè)產(chǎn)品的主要差距是：

    （1）結(jié)構(gòu)類型偏少，品種規(guī)格不全，特種用途產(chǎn)品奇缺；

    （2）準(zhǔn)確度等級較低，C3級成功率不高；

    （3）穩(wěn)定性和可靠性較差，返修率高，工作壽命低；

    （4）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、工程化水平和企業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度較低，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的均一性差；

    （5）外觀質(zhì)量雖有提高，但仍有較大差距；

    （6）工藝裝備、檢測手段不夠先進(jìn)且不配套，生產(chǎn)工藝中手工操作、人為控制成份大，“作坊手藝”痕跡較深，人為因素對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大；

    （7）創(chuàng)新產(chǎn)品和自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品少，低水平重復(fù)產(chǎn)品多，貼牌加工、直接出口產(chǎn)品少；

    （8）企業(yè)沒有核心競爭技術(shù)和產(chǎn)品，市場調(diào)查不夠，市場響應(yīng)速度太慢，造成無法與國際市場融合。

    總之，制造工藝差距最大，通常將制造工藝分為：

    支持工藝一一彈性體鍛造、機械加工、熱處理和表面處理等；

    基礎(chǔ)工藝一一電阻應(yīng)變計、應(yīng)變粘結(jié)劑、電路補償元器件和防護(hù)密封材料等；

    核心工藝一一電阻應(yīng)變計粘貼與固化、零點與靈敏度智能溫度補償和防護(hù)與密封等；

    特殊工藝一一熱處理法時效工藝和機械法穩(wěn)定處理工藝等。

    其中基礎(chǔ)工藝和特殊工藝差距最大。

    家用電子秤（人體秤、健康秤、脂肪秤、廚房秤、營養(yǎng)秤、珍寶秤、口袋秤和手提秤等）用稱重傳感器及其電阻應(yīng)變計，90年代中期以來，其研發(fā)與生產(chǎn)由世界各國逐漸移向中國，主要在廣東、在深圳。近些年來在設(shè)計技術(shù)、制造工藝和產(chǎn)品產(chǎn)量上都取得了令人震驚的飛速發(fā)展。生產(chǎn)企業(yè)有三種類型：其一設(shè)計、生產(chǎn)、組裝各種家用電子秤；其二為家用電子秤生產(chǎn)廠配套生產(chǎn)各種稱重傳感器（或自己生產(chǎn)電阻應(yīng)變計，或外購電阻應(yīng)變計）；其三只生產(chǎn)家用電子秤稱重傳感器用電阻應(yīng)變計。目前這三種類型的生產(chǎn)廠家已達(dá)60多個。據(jù)國家海關(guān)統(tǒng)計2003年家用電子秤出口量3860多萬臺，出口值1.47億美元，并以每年30％的速度增長。當(dāng)時預(yù)計2004年家用電子秤出口量5000多萬臺，出口值2億多美元。以此出口量計算，2004年共生產(chǎn)家用電子秤稱重傳感器共1.2億只，與其配套的電阻應(yīng)變計（以單軸片計算）約4.8億片。

    經(jīng)過多年的研究與生產(chǎn)實踐，解決了稱重傳感器量程小、彈性體小、電阻應(yīng)變計敏感柵尺寸小等制造工藝上的難題。由于家用電子秤稱重傳感器的準(zhǔn)確度為普通等級，不進(jìn)行電路補償，必需大批量生產(chǎn)，一般中型以上的生產(chǎn)廠日產(chǎn)電阻應(yīng)變計12萬片以上，稱重傳感器3萬多只。他們用高質(zhì)量的溫度和模量自補償電阻應(yīng)變計較好的解決了這一難題，為大批量生產(chǎn)家用電子秤稱重傳感器創(chuàng)造了條件。