سنسور فشار میکرو مذاب شیشه: راه حلی قابل اعتماد برای کاربردهای اضافه بار فشار بالا

سنسورهای فشار یک جزء حیاتی در بسیاری از صنایع هستند که توانایی اندازه گیری دقیق و مطمئن فشار را در کاربردهای مختلف فراهم می کنند. یکی از انواع سنسورهای فشار که در سال‌های اخیر محبوبیت پیدا کرده است، سنسور میکرو مذاب شیشه است که برای اولین بار توسط موسسه فناوری کالیفرنیا در سال 1965 ساخته شد.

سنسور میکرو مذاب شیشه دارای یک پودر شیشه ای با دمای بالا است که در پشت یک حفره فولادی کم کربن 17-4PH متخلخل شده است و خود حفره از فولاد ضد زنگ 17-4PH ساخته شده است. این طراحی باعث اضافه بار فشار بالا و مقاومت موثر در برابر شوک های فشار ناگهانی می شود. علاوه بر این، می تواند مایعات حاوی مقدار کمی ناخالصی را بدون نیاز به روغن یا دیافراگم های ایزوله اندازه گیری کند. ساختار فولاد ضد زنگ نیاز به حلقه های O را از بین می برد و خطرات ناشی از انتشار دما را کاهش می دهد. این سنسور می تواند تا 600 مگا پاسکال (6000 بار) را در شرایط فشار بالا با حداکثر دقت بالای محصول 0.075٪ اندازه گیری کند.

با این حال، اندازه‌گیری محدوده‌های کوچک با سنسور میکرو مذاب شیشه‌ای می‌تواند چالش برانگیز باشد و معمولاً فقط برای اندازه‌گیری محدوده‌های بالای 500 کیلو پاسکال استفاده می‌شود. در کاربردهایی که ولتاژ بالا و اندازه‌گیری با دقت بالا ضروری است، سنسور می‌تواند جایگزین سنسورهای فشار سیلیکون پراکنده سنتی با کارایی بیشتر شود.

سنسورهای فشار مبتنی بر فناوری MEMS (سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی) نوع دیگری از سنسورها هستند که در سال‌های اخیر محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند. این حسگرها با استفاده از کرنش سنج های سیلیکونی با اندازه میکرو/نانو متر ساخته می شوند که حساسیت خروجی بالا، عملکرد پایدار، تولید دسته ای قابل اعتماد و تکرارپذیری خوب را ارائه می دهند.

سنسور میکرو مذاب شیشه از فناوری پیشرفته ای استفاده می کند که در آن گیج فشار سیلیکون بر روی بدنه الاستیک فولاد ضد زنگ 17-4PH پس از ذوب شدن شیشه در دمای بالای 500 درجه سانتیگراد، پخته می شود. هنگامی که بدنه الاستیک دچار تغییر شکل فشاری می شود، یک سیگنال الکتریکی تولید می کند که توسط یک مدار تقویت کننده جبران دیجیتال با یک ریزپردازنده تقویت می شود. سپس سیگنال خروجی با استفاده از نرم افزار دیجیتال در معرض جبران دما هوشمند قرار می گیرد. در طول فرآیند تولید تصفیه استاندارد، پارامترها به شدت کنترل می شوند تا از تأثیر دما، رطوبت، و خستگی مکانیکی جلوگیری شود. این سنسور دارای پاسخ فرکانس بالا و محدوده دمای عملیاتی گسترده ای است که پایداری طولانی مدت در محیط های صنعتی خشن را تضمین می کند.

مدار جبران دما هوشمند تغییرات دما را به چند واحد تقسیم می کند و موقعیت صفر و مقدار جبران برای هر واحد در مدار جبران نوشته می شود. در حین استفاده، این مقادیر در مسیر خروجی آنالوگ که تحت تأثیر دما است، نوشته می‌شود و هر نقطه دمایی «دمای کالیبراسیون» فرستنده است. مدار دیجیتال سنسور به دقت طراحی شده است تا عواملی مانند فرکانس، تداخل الکترومغناطیسی و ولتاژ افزایش را کنترل کند، با توانایی ضد تداخل قوی، محدوده منبع تغذیه گسترده و حفاظت از قطبیت.

محفظه فشار سنسور میکرو مذاب شیشه ای از فولاد ضد زنگ وارداتی 17-4PH ساخته شده است، بدون حلقه های O، جوش یا نشتی. این سنسور دارای ظرفیت اضافه بار 300% FS و فشار ناموفق 500% FS است که آن را برای کاربردهای اضافه بار فشار بالا ایده آل می کند. برای محافظت در برابر شوک های فشار ناگهانی که ممکن است در سیستم های هیدرولیک رخ دهد، سنسور دارای یک دستگاه محافظ میرایی داخلی است. این به طور گسترده ای در صنایع سنگین مانند ماشین آلات مهندسی، صنعت ماشین ابزار، متالورژی، صنایع شیمیایی، صنعت برق، گاز با خلوص بالا، اندازه گیری فشار هیدروژن و ماشین آلات کشاورزی استفاده می شود.