毫秒级响应、微量精准测量——TGU超声波流量传感器在选择性波峰焊中的应用

工艺背景：选择性波峰焊与助焊剂

波峰焊是电子产品大批量焊接的常用工艺。PCB经过一道由泵驱动形成的液态锡波峰时，引脚被焊锡湿润，完成连接。但一块PCB上往往同时存在贴片件（SMD）和插装件（THT）——贴片件不耐高温，无法整板过波峰。

选择性波峰焊因此产生：用一个可编程的微型喷头，精准地把助焊剂和焊锡送到需要焊接的位置，其余区域保持悬空。它本质上是一个精准的锡浆投递系统，常见于汽车电子、BMS、通信设备等对焊点可靠性要求高、且器件种类复杂的领域。

助焊剂是一种在焊接过程中使用的辅助材料，通常涂覆在焊接表面上，在焊接过程中起到清洁、防氧化、促进润湿等作用，有助于焊料与工件表面的接触和扩散，从而提高焊接质量和可靠性。

助焊剂往往具有酸性的PH值，若其用量过多，造成浪费和环境污染；用量过少，则会影响焊接质量，因此，精确管控助焊剂的用量成为了提升焊接质量和可靠性的关键。

仅仅通过检测助焊剂喷头的启动和停止信号来计算每次喷涂助焊剂的流量，无法实现实时、精确的流量控制。出了问题到终检才发现，损失已经发生。

为什么助焊剂流量精准测量是行业难题

助焊剂多为有机溶剂基液体、通过喷射阀高频脉冲式供给5mL/min以下的微小流量，涡轮、齿轮、螺杆等机械流量计在小流量场景下精度不足。各种机械式流量计在长期使用中易磨损、易被液体中的颗粒物卡住，寿命不长，增加维护和停机更换成本。

选择性波峰焊设备中的助焊剂供给，流量往往非恒定，呈现脉冲形式，涡街、转子、电磁、科氏力、热式流量计等在脉动流量下响应速度太慢，导致测量偏差或错误。

为什么TGU 系列超声波流量计适用于助焊剂微量流量测量？

毫秒级响应速度

TGU系列的响应时间可达毫秒级，对于每秒几次甚至上百次的助焊剂喷射频率，能够精准捕捉喷射的流量大小。

气液识别

超声波在气体和液体中的传播特性差异显著。TGU可通过信号特征区分气液界面——正常助焊剂流动时输出稳定信号，气泡通过时输出特征波动，堵塞发生时信号骤降或归零。三种状态可被控制系统分别处理，助焊剂中含气泡时可输出报警信号。

无活动部件

TGU 流量传感器内无机械转子或涡轮，不存在被高频脉冲冲击磨损的问题，长期运行精度不衰减，适用于24小时连续生产的产线。

TGU系列超声波流量计---脉冲捕捉，极致精度

1.超低流量测量：最低可测1mL/min，流量测量精度高达±1%，重复精度最优可达满量程的千分之一。满足微量助焊剂精确供给需求。

2.可测脉动流量：TGU可精准捕捉助焊剂喷涂过程中的非稳定、波动或脉冲式的不稳定流量变化，不会因波动导致流量测量结果失真，有助于避免助焊剂供给不均导致的虚焊或漏焊。

3.气泡与堵塞检测：支持管路内气泡监测和流量异常报警。

4.多种数据输出方式：适配主流PLC和工控系统，为反馈控制提供可靠数据。

5.标准化接头：通过国际标准化管道接头直接集成到现有选择性波峰焊设备。

6.双向测量：支持正反向流量检测，适应多种工艺流程。

7.高可靠、长寿命：无活动部件，免维护设计，耐腐蚀，适应工况恶劣的的工作环境。

8.液体类型适应性：常见的低粘度液体，几乎无需现场标定，或者只需简单修正，即可达到额定精度，极大减少用户的标定工作量。

9.温度适应性：内置温度自动补偿功能，设备的环境温度变化40度，精度的漂移也可以控制在1%以内。

TGU 流量传感器用已在客户设备以及产线实际落地

助焊剂实时流量反馈控制

在选择焊设备控制器中预设目标流量值和采样间隔，TGU在每次喷涂过程中持续输出实时流量数据，控制器据此流量计算偏差并调节泵或阀的输出参数，形成闭环控制，保障喷涂一致性。

喷射堵塞实时检测

TGU在每次喷射动作发生时，输出与该次喷射对应的流量信号。若某次喷射的流量值低于设定阈值，控制系统可在该次喷射结束后立即触发报警，提示操作人员检查喷头状态。

工艺数据记录与质量追溯

每次焊接任务的流量曲线数据可存储或导出，包含气泡出现频率、堵塞发生时间点、流量波动幅度等工艺信息，可作为工艺优化的输入数据，也可满足客户端对焊点可追溯性的审核要求。

客户价值

1.焊接质量提升：助焊剂用量精准可控，产品一致性更高

2.实时监控：及时发现流量异常，减少焊接缺陷

3.安装便捷：标准化管路接头，可快速安装

4.低维护成本：无机械磨损，无需频繁校准

5.成本降低：助焊剂用量精确控制，提高生产效率，减少浪费和返工

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