一、 电极膜片简介

电极膜片是电化学传感器的核心部件，是一种将特定化学信号（如离子浓度、气体分压）转换为可测量电信号的功能性膜片。它通常由对目标物质具有高选择性的敏感膜、内参比体系及支撑结构组成，广泛应用于医疗诊断（如血气分析仪、血糖仪）、环境监测、工业过程控制等领域。其性能与可靠性直接决定了整个传感器的测量准确性和使用寿命。


 

二、 电极膜片焊接力测试的定义与测试对象

电极膜片焊接力测试，通常也称为拉拔力测试，是一种定量评估电极膜片与传感器基体或连接部件之间粘接界面机械强度的标准化试验。
测试对象： 本测试的核心考察对象是电极膜片与传感器基体之间的焊接（或粘接）界面。这个界面必须具备优异的密封性和机械强度，以防止内部电解液泄漏或外部介质侵入，确保传感器在长期使用中的信号稳定性。


 

三、 测试的必要性

进行此项测试的主要原因在于：
保证密封完整性： 焊接界面的失效会导致传感器内部化学物质的泄漏或污染，直接造成传感器功能丧失或测量结果严重失准。
评估工艺稳定性： 焊接或粘接工艺（如热焊、超声波焊、胶粘）的参数波动会直接影响界面强度。通过拉力测试，可以对生产工艺进行监控和质量控制，确保批量产品的一致性。
预测长期可靠性： 一个坚固的焊接界面能够更好地承受运输、安装、使用过程中可能遇到的机械应力、温度变化及内部压力波动，从而保障传感器的长期稳定运行。

四、 测试方法与步骤

测试严格遵循标准化流程，以确保结果的准确性和可比性。以下是以您提供的参数为基础的详细测试步骤：
样品准备与装夹：
将待测的电极膜片传感器妥善固定于试验机底座上。
使用精密夹具，一端牢固夹持住膜片上的电极引线或特定结构，另一端则夹持于该电极对应端的膜片边缘。装夹的关键在于确保整个膜片平面与拉力的方向严格平行，避免任何角度的倾斜。
检查并确认夹持部位无滑移风险，以保证施加的正拉力能够均匀分布 across the specimen's width。
参数设置与测试执行：
在控制软件中设置测试参数，其中拉伸速度设定为 （50±2）mm/min。
启动拉力试验机，设备将以恒定速度施加轴向拉力。
数据记录与结果判定：
试验机软件实时采集并绘制拉力-位移曲线。
持续拉伸直至焊接界面发生破坏（即膜片被拉脱或达到规定的失效模式）。
软件自动记录下破坏瞬间的最大拉力值，该数值即为该接头的拉拔力。此数据是评判焊接质量的核心指标。



 

五、 测试设备：TSKL单柱拉力试验机

为实现高精度的测量，本测试采用专业的TSKL单柱拉力试验机。该设备的高性能配置为测试结果的可靠性提供了坚实基础：
整机精度： 高达0.5级，满足高标准计量要求。
有效测力范围： 0.2% ~ 100%FS（满量程），全程无需换挡，可实现从小力值到大力值的无缝精确测量。
力值精度： 力值相对误差控制在示值的±0.3%以内，确保了测力数据的极高准确性。
控制与显示： 通过电脑软件进行全流程控制、数据采集和分析，操作直观，数据可追溯。
位移精度： 位移分辨率达0.01mm，能够精确控制拉伸速度并记录微小形变。
核心部件：
传感器： 采用高精度的美国传力传感器，保证力值测量的稳定与可靠。
电机： 搭载日本松下伺服电机，提供平稳、精准、低噪音的驱动。
传动系统： 使用台湾TBI滚珠丝杆，确保传动的高效率、高刚性及长期使用的耐磨性。



 选配贴胶铝夹具

 

六、 结论

电极膜片焊接力测试是电化学传感器制造和质量控制体系中不可或缺的一环。通过使用如TSKL单柱拉力试验机这样的高精度设备，并严格执行标准化的测试流程，可以有效量化焊接界面的机械强度，从源头上保障传感器的密封可靠性与长期使用寿命，为最终产品的卓越性能提供关键支撑。