Przekaźnik ciśnienia z krzemu na szafirze do ekstremalnych warunków

1Dlaczego potrzebujesz przewodnika ciśnienia z szafiru?

Standardowe czujniki ciśnienia nie działają, gdy proces jest naprawdę wrogi: wysokie temperatury, silne kwasy i zasoby alkaliczne lub promieniowanie jonizujące.Wykorzystanie technologii silikonu na szafirze (SOS), wiąże jednokrystaliczny układ czujnikowy z krzemu z substratem szafiru ­ jednym z najtwardszych, najbardziej chemicznie obojętnych i odpornych na promieniowanie materiałów dostępnych.W rezultacie powstaje nadajnik ciśnienia, który dokonuje dokładnych pomiarów w miejscach, w których konwencjonalne instrumenty korodują, degradacji lub całkowitej awarii, co czyni go niezbędnym do zastosowań jądrowych, lotniczych i chemicznych.

2Zasada działania Sapphire Pressure Transmitter

Przekaźnik szafirowy mierzy ciśnienie za pomocą czułego elementu półprzewodnikowego silikonu na szafiru (SOS) opartego na zasadzie odporności na naprężenie.Cienka warstwa krzemu jest epitaksjalnie uprawiana na substratie szafiruKiedy ciśnienie deformuje strukturę szafiru-krzemu, rezystancja piezoresistorów zmienia się, wytwarzając sygnał proporcjonalny do ciśnienia.Ponieważ szafir jest doskonałym izolatorem elektrycznym i jest stabilny chemicznie i termicznie, element czujnika działa niezawodnie w warunkach, które zniszczyłyby zwykłe czujniki krzemowe.

3Zalety projektowania szafiru

• Odporność na ekstremalne temperatury:ciągła eksploatacja w temperaturze od -40 do +200 °C, wyższa w krótkich okresach.
• Odporność na korozję i zużycie:Szafir jest chemicznie stabilny, odporny na kwasy i alkalie.
• Odporność na promieniowanie:odpowiednie do środowisk jądrowych i o wysokim promieniowaniu.
• Wysoka izolacja:Izolacja elektryczna szafiru umożliwia bezpośrednie, stabilne wykrywanie.
• Stabilność długoterminowa:minimalne odpływy nawet w ekstremalnych warunkach eksploatacji.

Wspólne wyzwania i rozwiązania w zakresie pomiarów

Dlaczego wybrać nasz Sapphire Prężnik?

• Technologia wykrywania półprzewodnikowego silikonu na szafirze (SOS)
• Kontynuacja pracy od -40 do +200 °C
• Odporność na promieniowanie w środowiskach jądrowych
• Doskonała odporność na korozję kwasową i alkaliczną
• Wyższa odporność na zużycie ze względu na twardość szafiru
• Wysoka izolacja elektryczna dla stabilnego wykrywania
• Długoterminowa stabilność w ekstremalnych warunkach
• Zasada pomiaru odporności na naprężenie
• Odpowiednie do obsługi pod wpływem silnego promieniowania i silnej korozji
• Udowodnione w zakresie zastosowań jądrowych, lotniczych i dołowych

P: Co to jest szafirowy nadajnik ciśnienia?

Przekaźnik ciśnienia z szafiru wykorzystuje technologię silikonu na szafiru (SOS), w której na substratze z szafiru rośnie cienka warstwa jednokrystalicznego krzemu, a w krzemu tworzą się piezoresistory.Kiedy ciśnienie deformuje strukturęZ wyjątkowej twardości szafiru,Chemiczna obojętność i odporność na promieniowanie sprawiają, że nadajnik jest wyjątkowo odpowiedni do ekstremalnych warunków, w których zwykłe krzemowe lub metalowe czujniki nie działają..

P: Co to jest technologia silikonu na szafirze (SOS)?

Silikon na szafirze to technologia wytwarzania półprzewodników, w której jednokrystaliczny film krzemowy jest epitaksycznie uprawiany bezpośrednio na syntetycznym substratie szafiru (aluminy).Saphir zapewnia doskonałą izolację elektryczną i mechanicznie stabilny, chemicznie obojętnej bazy, podczas gdy warstwa krzemowa zawiera pierwiastki piezoresystywne.odporność na korozję i odporność na promieniowanie w porównaniu z konwencjonalnymi czujnikami krzemu na izolatorze lub czujnikami obciążenia metalu.

P: Dlaczego szafir jest odporny na promieniowanie?

Sapphire (single-crystal alumina) is highly resistant to ionizing radiation because its crystalline structure and chemical bonds are extremely stable and do not degrade significantly under radiation exposureW przeciwieństwie do krzemu, który może wywoływać wady siatki, które pogarszają wydajność pod promieniowaniem, szafir zachowuje swoje właściwości mechaniczne i elektryczne.Dzięki temu nadajniki na bazie szafiru nadają się do reaktorów jądrowych., oświetlenia medycznego i innych środowisk o wysokim promieniowaniu.

P: Jakiej temperaturze wytrzyma?

Sapphirowy nadajnik ciśnienia może działać nieprzerwanie od -40 do +200 °C i może wytrzymać nawet wyższe temperatury przez krótki czas.Ten szeroki zakres temperatur obejmuje procesy chemiczne o wysokiej temperaturzeWykorzystanie szafiru jako podłoża jest kluczowym czynnikiem.ponieważ nie traci wytrzymałości ani stabilności w temperaturach, które zmiękczyłyby lub zniszczyłyby konwencjonalne materiały czujnikowe.

P: Czy jest odporny na kwasy i alkalie?

Sapphire ma doskonałą stabilność chemiczną i odporność na korozję kwasową i alkaliczną, dlatego jest używany w agresywnych środowiskach chemicznych.powierzchnia szafiru obojętnego nie reaguje z większością środków korozyjnych, przedłużając żywotność czujników w stężonych kwasach, silnych alkalach i innych agresywnych substancjach chemicznych, które mogą korozować metalowe przepony.Ta odporność chemiczna jest głównym powodem wyboru przekaźnika z szafiru do zastosowań korozyjnych.

P: Jak się porównuje do metalowych czujników?

Czujniki metalowo-diafragmatyczne zapewniają dobrą odporność na korozję przy odpowiednim doborze stopów, ale są ograniczone temperaturą, promieniowaniem i atakami chemicznymi.Saphir nadajnik zapewnia zasadniczo inne podejściePodczas gdy metalowe czujniki są bardziej ekonomiczne do rutynowych zastosowań, metalowe czujniki są bardziej ekonomiczne do rutynowych zastosowań.Sapphire jest wyborem, gdy temperatura, żądania korozji i promieniowania przekraczają możliwości metali.

P: Gdzie używane są szafirowe nadajniki ciśnienia?

Przekaźniki ciśnienia z szafiru są stosowane w ekstremalnych warunkach: reaktory jądrowe i systemy zabezpieczające, silne procesy chemiczne kwasowe i alkaliczne, systemy lotnicze i obronne,i narzędzi do produkcji ropy naftowej i gazu w wysokociepłościowych otworachSą one określone w przypadku, gdy połączenie wysokiej temperatury, środków korozyjnych i narażenia na promieniowanie może uniemożliwić stosowanie konwencjonalnych czujników.i w przypadku gdy niezawodność pomiaru w tych warunkach jest kluczowa dla bezpieczeństwa i wydajności.

P: Jaka jest długoterminowa stabilność?

Sapphire transmitter oferuje doskonałą stabilność długoterminową, z minimalnym dryfem nawet w ekstremalnych warunkach pracy.i epitaksyjnie wyhodowana wiązka krzemowo-zafirowa jest bardzo trwałaTa stabilność oznacza, że przyrząd utrzymuje swoją kalibrację w długich odstępach czasu pracy,zmniejszenie potrzeby ponownej kalibracji w instalacjach trudnych do uzyskania, takich jak środowiska dołu lub jądrowe.

P: Jaka jest odporność na zużycie?

Sapphire jest jednym z najtwardszych znanych materiałów, drugim tylko po diamentie, co daje mu wyjątkową odporność na zużycie i ścieranie.Oznacza to, że powierzchnia czujnika jest odporna na erozję cząstek ścierających w płynie procesowym i zachowuje integralność w trudnych warunkach przepływuTa odporność na zużycie w połączeniu z odpornością na korozję i promieniowanie przyczynia się do długiej trwałości nadajnika w wymagających zastosowaniach.

P: Jak działa pomiar odporności na naprężenie?

Pomiar odporności na naprężenie (piezorezystywny) wykonuje się poprzez wykrywanie zmian oporu elektrycznego spowodowanych naprężeniem mechanicznym.piezoresistory tworzone są w warstwie krzemu połączonej z substratem szafiruKiedy ciśnienie deformuje strukturę, naprężenie zmienia opór piezoresistora, który jest mierzony i przekształcany w sygnał ciśnienia.czułe i stabilne pomiary ciśnienia stosowanego.