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耐高温压力传感器的广泛应用

时间:2021-03-24 点击次数:

耐高温压力传感器广泛应用于航空宇宙、石化、汽车等领域的高温环境下的压力测量。例如,测量航空航天发动机燃烧室在启动、停止和不稳定燃烧期间的各种瞬变压力,掌握燃烧室压力的变化规律,为发动机的设计和评价提供依据,测量石化领域的各种反应釜、冶炼塔、采油井下压力,为安全生产和提高石油产量提供判断依据这些领域对耐高温压力传感器的年需求约为4万台。随着国民经济和国防现代化的发展,高温压力传感器的市场需求将以每年10%~32%的速度增长。


传统硅压力传感器只能在120℃以下测量压力。超过120℃时,传感器的性能严重恶化或无效。当传感器遇到被测流体大于100℃时,系统和电路就会出现故障。


西安交通大学精密工程研究院利用微机电子系统技术研发的硅隔离耐高温微压传感器,可在-30℃~250℃下测量压力,完成1000兆帕以下任意测量范围的压力测量,承受2000℃的瞬时高温冲击。该项目是国内首个项目,有效解决了中国航天、石化、汽车工业等领域高温环境下的压力测量技术问题,解决了瞬时高温冲击下传感器故障问题,打破了国外同类产品对中国传感器市场的垄断,提高了中国整体水平和国际竞争力,具有很高的推广和使用价值。


在项目科技成果鉴定会上,专家现场现场调查了耐高温压力传感器产品和生产现场。通过讨论和质疑,专家认为该产品采用高能氧离子注射技术制作二氧化硅隔离层,将检测回路与基础隔离,避免高温下检测回路与基础之间的漏电流,解决了传统硅压力传感器120℃故障的技术问题,该产品被测定高温流体与硅敏感部件隔离,避免被测定流体的瞬时高温冲击,解决了2000℃瞬时高温冲击的问题专家认为,该项目的性能指标和总体水平达到国际先进水平,敏感元件的集成设计和传感器结构设计达到国际领先水平。


据悉,该研发的耐高温压力传感器可以满足高温、高压、高频响应、瞬时高温冲击等恶劣环境下的压力测量,具有自主常识产权,填补了国内在该领域的诸多空白,促进了我国航空航天、石油化工、汽车工业等领域的工业自动化进程,进一步后续研发。


根据耐高温压力传感器投入试验的数据,该产品成本低,性能稳定可靠,技术兼容性好,体积小,灵敏度高,不仅在静态精度、耐高温工作能力和动态响应能力等技术指标上与国外同类先进产品相当,而且在耐瞬时高温冲击、工作范围等性能指标上具有独特性,长期困扰企业的高温下。


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