Welche Faktoren beeinflussen die Druckfestigkeit von Vibrationssensoren?
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Drei Schlüsselbereiche umfassen die Hauptelemente, die die Druckfestigkeit von Vibrationssensoren beeinflussen: Designprozess, Materialauswahl und Verpackungsstruktur. Die Fähigkeit des Sensors, hohem Druck standzuhalten, wird direkt von folgenden Faktoren bestimmt:
1. Isolationsdesign und Verpackungsstruktur
Membrandicke: Eine dickere Membran bietet einen größeren Druckwiderstand für direkte -Drucksensoren in Kontakt mit dem geschmolzenen Metall, aber zu viel Dicke verringert die Empfindlichkeit. Sensorausfälle und Leckagen werden direkt durch eine unzureichend dicke Membran verursacht, die unter hohem Druck anfällig für Verformungen und Risse ist.
Festigkeit des Kapselungsgehäuses: Im Vergleich zu Sensoren mit PVC- oder Kunststoffverpackung weisen Sensoren mit integrierter Edelstahlverpackung eine deutlich höhere Druckfestigkeit auf. Unter hohem Druck werden Nähte an den Verbindungsstellen zu Schwachstellen, die anfällig für Risse und Undichtigkeiten sind.
Verdrahtungsabdichtungsstruktur: Unter hohem Druck kann geschmolzenes Metall aufgrund einer unzureichenden Dichtungskonstruktion an den Verdrahtungspunkten leicht durch die Verdrahtungsspalte sickern, was zu Schäden am Sensorelement und einem Druckausfall führen kann.
2. Auswahl der Materialien
Membranmaterial: Sensoren aus hochfesten Legierungsmaterialien wie 17-4PH-Edelstahl und Hastelloy neigen selbst unter längerem Wechselhochdruck seltener zu Ermüdungsrissen und weisen eine weitaus bessere Druck- und Ermüdungsbeständigkeit als normaler Kohlenstoffstahl auf. Dichtungsmaterialien: Metalldichtungen und hochdruck- und temperaturbeständiges Polytetrafluorethylen (PTFE) werden zur Abdichtung verwendet, da sie eine größere Stabilität und Druckbeständigkeit bieten als herkömmliche Gummidichtungen und sich bei hohen Temperaturen und Drücken weniger leicht verformen und versagen.
3. Produktionsverfahren
Schweißverfahren: Im Vergleich zu Schraubverbindungen bietet die integrierte Schweißkapselung eine überlegene Druckfestigkeit. Unter hohem Druck sind sie anfällig für Risse, da Schweißfehler sofort zu Schwachstellen in der Druckfestigkeit führen.
Spannungsabbau: Der Sensor weist eine Restspannung auf, wenn bei der Herstellung kein Spannungsabbau durchgeführt wird. Der Druckwiderstand nimmt aufgrund der fortschreitenden Verformung, die durch längere Einwirkung von hohem Druck entsteht, kontinuierlich ab.
Kalibrierungsverfahren: Der nominale und der tatsächliche Druckwiderstand von Sensoren, die keiner Druckwiderstandskalibrierungsprüfung im Werk unterzogen wurden, unterscheiden sich erheblich, was leicht dazu führen kann, dass der nominale Druckwiderstand erfüllt ist, der tatsächliche Widerstand jedoch nicht ausgehalten werden kann.
