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一、 電極膜片簡介

電極膜片是電化學傳感器的核心部件，是一種將特定化學信號（如離子濃度、氣體分壓）轉換為可測量電信號的功能性膜片。它通常由對目標物質具有高選擇性的敏感膜、內參比體系及支撐結構組成，廣泛應用于醫療診斷（如血氣分析儀、血糖儀）、環境監測、工業過程控制等領域。其性能與可靠性直接決定了整個傳感器的測量準確性和使用壽命。


 

二、 電極膜片焊接力測試的定義與測試對象

電極膜片焊接力測試，通常也稱為拉拔力測試，是一種定量評估電極膜片與傳感器基體或連接部件之間粘接界面機械強度的標準化試驗。
測試對象： 本測試的核心考察對象是電極膜片與傳感器基體之間的焊接（或粘接）界面。這個界面必須具備優異的密封性和機械強度，以防止內部電解液泄漏或外部介質侵入，確保傳感器在長期使用中的信號穩定性。


 

三、 測試的必要性

進行此項測試的主要原因在于：
保證密封完整性： 焊接界面的失效會導致傳感器內部化學物質的泄漏或污染，直接造成傳感器功能喪失或測量結果嚴重失準。
評估工藝穩定性： 焊接或粘接工藝（如熱焊、超聲波焊、膠粘）的參數波動會直接影響界面強度。通過拉力測試，可以對生產工藝進行監控和質量控制，確保批量產品的一致性。
預測長期可靠性： 一個堅固的焊接界面能夠更好地承受運輸、安裝、使用過程中可能遇到的機械應力、溫度變化及內部壓力波動，從而保障傳感器的長期穩定運行。

四、 測試方法與步驟

測試嚴格遵循標準化流程，以確保結果的準確性和可比性。以下是以您提供的參數為基礎的詳細測試步驟：
樣品準備與裝夾：
將待測的電極膜片傳感器妥善固定于試驗機底座上。
使用精密夾具，一端牢固夾持住膜片上的電極引線或特定結構，另一端則夾持于該電極對應端的膜片邊緣。裝夾的關鍵在于確保整個膜片平面與拉力的方向嚴格平行，避免任何角度的傾斜。
檢查并確認夾持部位無滑移風險，以保證施加的正拉力能夠均勻分布 across the specimen's width。
參數設置與測試執行：
在控制軟件中設置測試參數，其中拉伸速度設定為 （50±2）mm/min。
啟動拉力試驗機，設備將以恒定速度施加軸向拉力。
數據記錄與結果判定：
試驗機軟件實時采集并繪制拉力-位移曲線。
持續拉伸直至焊接界面發生破壞（即膜片被拉脫或達到規定的失效模式）。
軟件自動記錄下破壞瞬間的最大拉力值，該數值即為該接頭的拉拔力。此數據是評判焊接質量的核心指標。



 

五、 測試設備：TSKL單柱拉力試驗機

為實現高精度的測量，本測試采用專業的TSKL單柱拉力試驗機。該設備的高性能配置為測試結果的可靠性提供了堅實基礎：
整機精度： 高達0.5級，滿足高標準計量要求。
有效測力范圍： 0.2% ~ 100%FS（滿量程），全程無需換擋，可實現從小力值到大力值的無縫精確測量。
力值精度： 力值相對誤差控制在示值的±0.3%以內，確保了測力數據的極高準確性。
控制與顯示： 通過電腦軟件進行全流程控制、數據采集和分析，操作直觀，數據可追溯。
位移精度： 位移分辨率達0.01mm，能夠精確控制拉伸速度并記錄微小形變。
核心部件：
傳感器： 采用高精度的美國傳力傳感器，保證力值測量的穩定與可靠。
電機： 搭載日本松下伺服電機，提供平穩、精準、低噪音的驅動。
傳動系統： 使用臺灣TBI滾珠絲桿，確保傳動的高效率、高剛性及長期使用的耐磨性。



 選配貼膠鋁夾具

 

六、 結論

電極膜片焊接力測試是電化學傳感器制造和質量控制體系中不可或缺的一環。通過使用如TSKL單柱拉力試驗機這樣的高精度設備，并嚴格執行標準化的測試流程，可以有效量化焊接界面的機械強度，從源頭上保障傳感器的密封可靠性與長期使用壽命，為最終產品的卓越性能提供關鍵支撐。