仪器仪表学报

作者：王 哲，陈启梦，孟祥凯，赵梓朝，于源华

单位：王 哲,1. 长春理工大学,,陈启梦,1. 长春理工大学,,孟祥凯,1. 长春理工大学,,赵梓朝,2. 吉林省计量科学研究院,,于源华,1. 长春理工大学,

关键词：传感器;弹性支撑;可靠性;寿命极限

基金：吉林省科技发展计划项目(20200404180YY)、吉林省科技发展计划项目(20200602050ZP)资助

针对体外凝血检测传感器结构核心元件弹性支撑易遭受变形而引起传感器失效的关键问题,建立一种基于传感器疲劳寿命和断裂方式的可靠性寿命评估方法。本文根据体外凝血检测传感器工作原理及结构特点,对传感器可靠性进行失效分析,通过建立可靠性理论分析力学模型,推导由弹性支撑应变传递系数引起的凝血检测传感器极限传感寿命判断准则表达式,采用有限元分析法对弹性支撑进行谐响应分析,以传感器疲劳寿命第15等级作为失效阈值,提出基于传感器弹性支撑的极限传感寿命测试方法。利用本方法对双通道体外凝血检测传感器进行了1.08亿次应力疲劳实验,弹性支撑的螺旋弹片满量程相对有效误差分别为3.89%、3.79%、4.75%,按照4.5%为满量程相对误差分界线,结果表明该弹片已经到了应力寿命极限,其余两片均未达到安全阈值水平,所以传感器的疲劳寿命可靠性约为1.08亿次,与仿真数据基本吻合,验证了建立的体外凝血检测传感器极限传感寿命评估方法可以满足传感器失效分析的要求,为提升此类传感器的研制工艺提供核心技术。

来源：2021年第5期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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