
Transductors de pressió de cristall de quars d'alta precisió
2. 0.01% de repetibilitat FS
3. 0.02% de precisió FS
4. <100Pa resolution
5. Resposta ràpida als transitoris de temperatura de pressió
Descripció dels productes
El nostre sensor de pressió de cristall de quars d'alta precisió de la sèrie SG-HP adopta un cristall de quars d'alta puresa com a nucli de detecció. A partir de l'efecte piezoelèctric, mesura la pressió mitjançant el desplaçament lineal de la freqüència de ressonància sota estrès, aprofitant l'estabilitat física inherent del quars i la característica de sortida de freqüència resistent al soroll.
Creat per a mesuraments d'alta precisió en entorns durs i crítics, el sensor aconsegueix una precisió de ±0,02% FS i una deriva anual per sota del 0,02% FS sota temperatures extremes, vibracions severes i medis corrosius. L'embalatge hermètic totalment metàl·lic juntament amb l'algoritme patentat de compensació de temperatura ofereix una resposta de rang complet consistent, una histèresi zero i un fort rendiment anti-interferències.
La carcassa del sensor està feta d'Inconel 718 i la manxa d'Inconel 625. Aquests superaliatges d'alt rendiment ofereixen una resistència excepcional a la corrosió, l'alta pressió i la calor extrema per a un funcionament fiable a llarg termini.
Les aplicacions típiques inclouen operacions de fons HPHT de petroli i gas, monitorització submarina, sistemes de calibratge de pressió i escenaris industrials de gamma alta.

Característiques i avantatges clau
Rendiment de mesurament d'alt grau
Precisió ultra alta: ±0,02% FS per a mesures de precisió crítiques exigents
Estabilitat a llarg termini superior: baixa deriva depenent del temps habilitat pel principi de detecció de ressonància de quars
Alta resolució: detecta subtils variacions de pressió fins a 100 Pa
Resposta ràpida als transitoris de pressió i temperatura
Adaptabilitat ambiental robusta
Excel·lent resistència a altes temperatures, vibracions, cops i mitjans corrosius; no requereix muntatge de xoc extern
Àmplia cobertura de pressió, adaptable des de condicions de treball de baixa pressió fins a ultraalta pressió
Senyal i capacitat de processament
Sortida de freqüència nativa basada en quars, que ofereix una forta immunitat al soroll i admet la transmissió del senyal de llarga distància
Compensació de temperatura digital integrada per a una lectura fiable de la temperatura

Aplicacions típiques
· Finalització intel·ligent
· Enregistrament de forats amb caixa
· MWD
· Prova de formació
· Monitorització de cap de pou submarí
· Estàndards de calibratge de pressió
· Proves de mar profund

Taula 1: Especificacions
|
Característic |
Paràmetre |
|
Requisits de tensió |
4-5,5 VDC |
|
Actual |
2-3mA típic, (depenen de les condicions de càrrega) |
|
Temps{0}}d'escalfament |
Menor o igual a 1 seg |
|
Sensibilitat de la tensió d'alimentació |
Mínim dins de la tensió especificada |
|
Sortides de senyal |
CMOS avançat acoblat DC, |
|
2,8(±0,25)V p-p ona rectangular |
|
|
Cicle de treball mínim del 25%. |
|
|
Impedància de sortida de 50 ohms |
|
|
Freqüència de pressió nominal |
10 kHz a 90 kHz |
|
Freqüència de temperatura nominal |
10 kHz a 90 kHz |
|
Connexions elèctriques |
Pressió, temperatura, referència, potència, terra |
|
Pressió de prova |
120% escala completa |
|
Gravetat/ Efecte d'orientació |
Neglijable |
|
Sensibilitat a l'acceleració (qualsevol eix) |
<0.02 psi/g |
|
Xoc mecànic |
500 g, 2 ms mig-sinusos |
Taula 2. Especificacions de rendiment (pressió)
|
Característic |
Paràmetre |
|
Sensor |
Ressonador de quars en mode cisalla de gruix |
|
Sensibilitat nominal |
330 Hz/Mpa |
|
Resolució assolible |
<100pa |
|
Repetibilitat |
0,01% FS |
|
Interval de temperatura calibrat |
75 a 350 graus F (25 a 175 graus) |
|
Linealitat sobre el rang de temperatura calibrat |
0,02% FS |
|
Temps de resposta al pas FS |
<1 sec for 99.5% FS |
|
Deriva zero (envelliment) a 15 psi, 25 graus |
0,01% FS/any |
Taula 3. Especificacions de rendiment (temperatura)
|
Característic |
Paràmetre |
|
Sensor |
Ressonador de quars en mode cisalla de gruix |
|
Resolució |
<0.005°C |
|
Repetibilitat |
<0.01°C |
|
Precisió |
±0,5 graus |
Taula 4. Valoracions màximes absolutes
|
Tensió d'alimentació (VCC) 1 |
-0,5 V a 6,0 V @ 20 mA màx |
|
Sortida de pressió |
-0,5 V a Vcc+0.5 V @ 20 mA màx |
|
Sortida de temperatura |
-0,5 V a Vcc+0.5 V @ 20 mA màx |
|
Sortida de referència |
-0,5 V a Vcc+0.5 V @ 20 mA màx |
|
Temperatura d'emmagatzematge |
-40 graus a 175 graus |
Taula 5. Característiques elèctriques
|
Min |
Tipus |
Màx |
|
|
Temperatura de funcionament recomanada |
0 graus |
175 graus |
|
|
Tensió d'alimentació recomanada (VCC) |
4,0 (bateria 3,2) V |
5,0 (bateria 3,7) V |
|
|
lcc (30 graus, Vin=4.0V) 4 |
1,8 mA |
2,25 mA |
2,8 mA |
|
Sensibilitat de la tensió d'alimentació |
0,15 Hz/V |
||
|
Hora d'inici- |
75 ms |
300mS |
|
|
Sortida baixa (VOL) 5 |
0.5V |
0.5V |
|
|
Sortida alta (VOH) 5 |
3V |
3V |
|
|
Freqüència de pressió 2,5 |
10 kHz |
100 kHz |
|
|
Freqüència de temperatura 2,5 |
10 kHz |
100 kHz |
|
|
Freqüència de referència 5 |
7,193 MHz |
7,2 MHz |
7,207 MHz |
|
Cicle de treball de pressió |
40% |
50% |
|
|
Cicle de treball de la temperatura |
40% |
50% |
|
|
Cicle de treball de referència |
40% |
50% |
|
|
Capacitat de càrrega 3 |
300pF |
||
|
Resistència de càrrega 3 |
1kΩ |
||
|
Acoblament de sortida |
Sèrie DC @ 50 Ohms |
||
Principi de funcionament desensor de pressió
1. Efecte piezoelèctric i característiques ressonants del cristall de quars
El cristall de quars (SiO₂) té efectes piezoelèctrics positius i negatius a causa de la seva estructura especial i el seu efecte piezoelèctric és anisòtrop. Les hòsties de tall AT-s'utilitzen habitualment per aconseguir una eficiència òptima. Les seves característiques de ressonància són la clau per a una detecció d'alta-precisió; la tensió d'excitació fa que l'hòstia ressoni i els canvis de pressió provocaran canvis regulars en la seva freqüència de ressonància, que és la base bàsica per a la detecció quantitativa de pressió.
2. Components bàsics del sensor
Els components bàsics d'un sensor de pressió de cristall de quars inclouen un ressonador de quars, un mecanisme de recepció de forces-, un sistema d'elèctrodes i una carcassa segellada. Es divideix en tipus integrals i separats (el tipus integral s'utilitza més habitualment). Cada component realitza la seva pròpia funció, realitzant la conversió de freqüència-de pressió, transmissió de pressió, excitació i captació del senyal i protecció dels components interns, respectivament.

3. Procés de treball:
➊Transmissió de pressió: la pressió mesurada externa es transmet uniformement a la hòstia de quars a través del mecanisme de recepció de la força-, provocant que produeixi una deformació elàstica a nanoescala i canvia l'estrès intern i el mòdul de cisalla del gruix de l'hòstia.
➋Excitació de vibració: s'aplica un voltatge alternatiu a l'elèctrode d'excitació, que condueix la hòstia a un estat ressonant mitjançant l'efecte piezoelèctric invers. Quan la freqüència d'excitació coincideix amb la freqüència natural de l'hòstia, la vibració és la més estable.
➌ Canvi de freqüència: els canvis de pressió provoquen canvis regulars en la freqüència de ressonància de l'hòstia; com més gran sigui la pressió, més gran serà la freqüència. La quantitat de desplaçament té una correlació lineal amb el valor de pressió, que reflecteix amb precisió la magnitud de la pressió.
➍ Sortida digital: l'elèctrode de captació detecta el senyal de canvi de freqüència, que s'amplifica i dóna forma al circuit de processament del senyal integrat-, i després emet directament un senyal de freqüència digital proporcional a la pressió. Es pot connectar directament a un sistema d'adquisició de dades per realitzar una detecció de pressió d'alta-precisió.

Per què triar la nostra pressió de cristall de quars?
Ultra-alta precisió i resolució
La precisió típica arriba al ±0,01% FS, amb una resolució fins al nivell d'una-part-per-milió (ppm), que permet capturar fluctuacions extremes de pressió.
Coeficient de temperatura ultra-i ampli rang de temperatures
Funciona en un ampli rang de temperatures de -55 graus a +125 graus , amb una deriva de temperatura ultra baixa de ±0,01% FS/grau , garantint l'estabilitat fins i tot en entorns extrems.
Excel·lent estabilitat-a llarg termini
Presenta una taxa de deriva anual de<0.02%. Combined with all-metal hermetic packaging and an independent temperature compensation algorithm, it guarantees consistent response across the full measurement range, no hysteresis, and strong anti-interference capability. Eliminating the need for frequent calibration, it offers a long service life of over 10 years.
Alta anti-interferència i fiabilitat
Emet un senyal de freqüència, proporcionant una immunitat excepcional a la interferència electromagnètica (EMI). La seva estructura-totalment sòlida i segellada ofereix una resistència superior als cops, vibracions, corrosió i radiació.

Qualitat i proves
Control estricte de matèries primeres
Cada hòstia de cristall de quars, carcassa metàl·lica i component electrònic es sotmeten a una inspecció entrant. Només s'admeten matèries primeres qualificades per al muntatge, eliminant els riscos de la font.
Muntatge de precisió
Els sensors es munten en un entorn controlat. Cada unitat està muntada, calibrada i inspeccionada per tècnics experimentats per garantir un rendiment constant del producte.
Proves de rendiment multidimensionals
Cada sensor acabat ha de passar proves d'article complet abans del lliurament:
Calibració de la precisió i la linealitat de la pressió
Prova d'envelliment a alta temperatura
Prova de resistència a vibracions i cops
Prova de deriva d'estabilitat a llarg termini
Prova d'aïllament i segellat hermètic
Calibració traçable
Cada sensor es subministra amb un registre de dades de prova. Els registres de calibració són traçables i donen suport a la verificació in situ del client.
Auditoria visual i funcional final
Inspecció final del 100% per a l'aspecte, el cablejat i la sortida del senyal. Els productes només s'embalaran després que tots els indicadors de prova compleixin les especificacions.


P: Es requereix un dispositiu d'absorció de cops quan s'utilitza al fons del forat?
R: El nostre equip adopta una-estructura de protecció d'alta resistència i ha superat rigoroses proves de condicions de treball al fons del forat. Pot resistir prou entorns complexos de fons de forat, com ara fortes vibracions i impactes, amb un rendiment estable i fiable. Es pot utilitzar amb seguretat en pous de petroli sense necessitat d'equips addicionals d'absorció de xocs.
Q:Els sensors de pressió de quars són adequats per a entorns durs?
Sí, absolutament! Aquest sensor de pressió està especialment desenvolupat i fabricat per a les condicions de treball extremadament dures que es troben en entorns de fons de pou de petroli. Està dissenyat amb precisió per suportar els complexos reptes d'alta temperatura, alta pressió, alta corrosió i vibracions severes. Capaç d'operar de manera estable en condicions severes i capturar dades de pressió amb precisió, compleix totalment els estrictes requisits de control de pressió en operacions de fons de pou, proporcionant una garantia fiable per a la seguretat i l'eficiència de les operacions de fons.
P: Quines són les especificacions de temperatura de funcionament i rang de pressió disponibles per als sensors dissenyats per a aplicacions de camps petroliers de fons?
R: El sensor ofereix una àmplia gamma d'opcions de temperatura i pressió. Per a la temperatura, els models comuns inclouen 150 graus i 175 graus. Per a la pressió, oferim tres classificacions estàndard: 70MPa, 100MPa i 140MPa. Els clients poden seleccionar lliurement les especificacions adequades en funció dels seus requisits operatius reals de fons de forat per garantir una perfecta concordança amb les condicions del lloc i garantir dades de mesura precises i fiables.
Concretament, les combinacions de 150 graus /100MPa i 175 graus /100MPa són les més utilitzades. Estan dissenyats amb precisió per adaptar-se a les condicions típiques d'alta-temperatura i alta-pressió de fons de pou. Ampliament verificats mitjançant aplicacions de camp, ofereixen una estabilitat i precisió òptimes, satisfent directament les necessitats bàsiques de la vigilància de la pressió de fons de pou. Representen la millor opció per a un rendiment-d'alt cost en les seleccions d'enginyeria.
Etiquetes populars: transductors de pressió de cristall de quars d'alta precisió, fabricants de transductors de pressió de cristall de quars d'alta precisió a la Xina, proveïdors, fàbrica
Enviar la consulta