يمكن تصميم أجهزة استشعار الضغط لتحمل البيئات القاسية بما في ذلك درجات الحرارة المرتفعة والأجواء المسببة للتآكل. فيما يلي بعض الطرق التي يمكن من خلالها تحقيق ذلك:
اختيار المواد: تتطلب أجهزة استشعار الضغط المصممة للبيئات القاسية اختيارًا دقيقًا للمواد. يعد الفولاذ المقاوم للصدأ، المشهور بمقاومته الاستثنائية للتآكل وقوته الميكانيكية، خيارًا أساسيًا لبناء أجهزة الاستشعار. توفر درجاتها المختلفة مزايا محددة، مثل المقاومة المحسنة للتآكل أو تطبيقات درجات الحرارة العالية. يتم استخدام التيتانيوم على نطاق واسع في مجال الطيران والمعالجة الكيميائية والصناعات البحرية، نظرًا لنسبة القوة إلى الوزن الرائعة ومقاومته للتآكل. إن توافقه مع المواد الكيميائية العدوانية ودرجات الحرارة المرتفعة يجعله مرشحًا مثاليًا للبيئات الصعبة. علاوة على ذلك، تتميز المواد البلاستيكية الهندسية المتقدمة مثل PEEK بمقاومة كيميائية متميزة وقوة ميكانيكية عالية وثبات حراري استثنائي، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي قد تتعثر فيها أجهزة الاستشعار المعدنية. تخضع هذه المواد لاختبارات صارمة لضمان الامتثال لمعايير الصناعة وتوقعات الأداء في الظروف القاسية.
الختم: يعد إغلاق أجهزة استشعار الضغط أمرًا بالغ الأهمية لحماية المكونات الداخلية الحساسة من الظروف البيئية القاسية. يتم استخدام تقنيات مختلفة، تتراوح من اللحام بالليزر والربط الانصهار إلى عمليات الختم المحكم. يعمل اللحام بالليزر على إنشاء ختم قوي مانع للتسرب عن طريق إذابة المواد ودمجها معًا، مما يضمن سلامة حاوية المستشعر. من ناحية أخرى، يستخدم الربط الاندماجي تقنيات الربط اللاصق لربط المكونات بشكل آمن، مما يوفر مقاومة ممتازة لدخول الرطوبة والتآكل. يتضمن الختم المحكم إنشاء ختم محكم بين المواد، عادةً باستخدام طرق اللحام أو اللحام بالنحاس، لمنع اختراق الغازات والسوائل إلى داخل المستشعر. تخضع طرق الختم هذه لإجراءات مراقبة الجودة الصارمة للتحقق من فعاليتها وموثوقيتها في ظل الظروف القاسية.
الطلاءات: قد تتميز مستشعرات الضغط بطبقات متخصصة لتعزيز مقاومتها للتآكل والتآكل والتعرض للمواد الكيميائية. تشكل هذه الطلاءات، التي يتم تطبيقها باستخدام تقنيات الترسيب المتقدمة مثل ترسيب البخار الفيزيائي (PVD) أو ترسيب البخار الكيميائي (CVD)، حاجزًا وقائيًا على سطح المستشعر. توفر طلاءات PTFE (بولي تترافلوروإيثيلين) خمولًا كيميائيًا استثنائيًا، واحتكاكًا منخفضًا، ومقاومة لدرجات الحرارة العالية، مما يجعلها مثالية للبيئات القاسية حيث توجد سوائل أو غازات قابلة للتآكل. توفر الطلاءات الأخرى، مثل الطلاءات الخزفية أو البوليمرية، حماية إضافية ضد التآكل والتآكل، مما يطيل عمر المستشعر في التطبيقات الصعبة. تم تحسين سُمك الطلاء وقوة الالتصاق والتوافق مع مواد المستشعر بعناية لضمان أقصى قدر من الأداء والمتانة.
العزل: في التطبيقات التي يكون فيها التعرض المباشر للبيئات القاسية أمرًا لا مفر منه، تستخدم مستشعرات الضغط تقنيات العزل لحماية المكونات الحساسة مع الحفاظ على قياسات الضغط الدقيقة. يمكن تحقيق هذا العزل من خلال استخدام الأغشية أو الأغشية أو الأنظمة المملوءة بالسوائل. تعمل الأغشية كحاجز مادي بين وسائط المعالجة والمكونات الداخلية للمستشعر، مما يؤدي إلى تشتيت تقلبات الضغط أثناء نقل إشارة الضغط إلى عنصر الاستشعار. تتميز المستشعرات المغلفة بغشاء رقيق ومرن يفصل عنصر الاستشعار عن وسائط المعالجة، مما يسمح بقياس الضغط بشكل موثوق دون الاتصال المباشر بالسوائل المسببة للتآكل أو درجات الحرارة المرتفعة. تستخدم الأنظمة المملوءة بالسوائل سائلًا هيدروليكيًا أو أنبوبًا شعريًا مملوءًا بالزيت لنقل الضغط من نقطة القياس إلى المستشعر، مما يعزله عن الظروف البيئية القاسية. تم تصميم طرق العزل هذه بدقة لضمان أداء دقيق وموثوق في بيئات التشغيل الصعبة.
جهاز إرسال الضغط SPB8303CNG
جهاز إرسال الضغط SPB8303CNG
