Основні фактори, що впливають на стійкість датчиків вібрації до тиску, в основному поділяються на три категорії: структура упаковки, вибір матеріалу та процес проектування. Вони безпосередньо визначають здатність датчика витримувати високий тиск:
1. Структура упаковки та дизайн ізоляції
Товщина діафрагми: для датчиків тиску-безпосереднього контакту з розплавленим металом товща діафрагма забезпечує більший опір тиску, але надмірна товщина знижує чутливість. Недостатня товщина діафрагми робить її схильною до деформації та розтріскування під високим тиском, що безпосередньо призводить до поломки датчика та витоку.
Міцність герметичного корпусу: датчики з інтегрованою упаковкою з нержавіючої сталі мають значно кращу стійкість до тиску, ніж сенсори зі зрощеною/пластиковою упаковкою. Шви на стиках стають слабкими місцями в опорі тиску, легко тріскаються і протікають під високим тиском.
Структура герметизації дроту: невідповідна конструкція герметизації в точках проводки дозволяє розплавленому металу легко просочуватися через зазори проводки під високим тиском, пошкоджуючи чутливий елемент і спричиняючи падіння тиску.
2. Вибір матеріалу
Матеріал діафрагми: датчики, у яких використовуються високо-міцні сплави, такі як нержавіюча сталь 17-4PH і хастеллой, мають значно кращий опір тиску та стійкість до втоми, ніж звичайна вуглецева сталь, і менш схильні до втомного розтріскування навіть під довгостроковим-перемінним високим тиском. Ущільнювальні матеріали: для ущільнення використовуються стійкі до високого тиску та високих температур політетрафторетилен (PTFE) і металеві прокладки, які забезпечують вищу стійкість до тиску та стабільність, ніж звичайні гумові ущільнювачі, і менш схильні до деформації та руйнування під дією високої температури та тиску.
3. Виробничий процес
Процес зварювання: інтегрована зварна капсула забезпечує кращу стійкість до тиску, ніж болтові з’єднання. Дефекти зварювання безпосередньо створюють слабкі місця в опорі тиску, роблячи їх схильними до розтріскування під високим тиском.
Зняття напруги: якщо зняття напруги не виконується під час виробництва, всередині датчика існує залишкова напруга. Тривалий вплив високого тиску призведе до поступової деформації, що призведе до постійного зниження опору тиску.
Процес калібрування: датчики, які не пройшли калібрування на стійкість до тиску на заводі, мають велике відхилення між номінальним і фактичним опором тиску, що легко призводить до ситуацій, коли номінальний опір тиску досягається, але фактичний опір неможливо витримати.
