Drucksensoren sind in vielen Branchen eine wichtige Komponente und bieten die Möglichkeit, den Druck in verschiedenen Anwendungen genau und zuverlässig zu messen.Ein Typ von Drucksensoren, der in den letzten Jahren an Popularität gewonnen hat, ist der Glas-Mikroschmelzsensor, der erstmals 1965 vom California Institute of Technology entwickelt wurde.
Der Glas-Mikroschmelzsensor verfügt über ein Hochtemperatur-Glaspulver, das auf der Rückseite eines Hohlraums aus kohlenstoffarmem 17-4PH-Stahl gesintert ist, wobei der Hohlraum selbst aus 17-4PH-Edelstahl besteht.Diese Konstruktion ermöglicht eine hohe Drucküberlastung und einen wirksamen Widerstand gegen plötzliche Druckstöße.Darüber hinaus können Flüssigkeiten gemessen werden, die geringe Mengen an Verunreinigungen enthalten, ohne dass Öl oder Isoliermembranen erforderlich sind.Durch die Edelstahlkonstruktion sind keine O-Ringe mehr erforderlich, wodurch das Risiko einer Temperaturentwicklung verringert wird.Der Sensor kann unter Hochdruckbedingungen bis zu 600 MPa (6000 bar) mit einem maximalen Präzisionsprodukt von 0,075 % messen.
Die Messung kleiner Bereiche mit dem Glas-Mikroschmelzsensor kann jedoch eine Herausforderung darstellen und wird im Allgemeinen nur für Messbereiche über 500 kPa verwendet.In Anwendungen, in denen Hochspannung und hochpräzise Messungen erforderlich sind, kann der Sensor herkömmliche Diffusionssilizium-Drucksensoren mit noch größerer Effizienz ersetzen.
Auf der MEMS-Technologie (Micro-Electro-Mechanical Systems) basierende Drucksensoren sind ein weiterer Sensortyp, der in den letzten Jahren an Popularität gewonnen hat.Diese Sensoren werden unter Verwendung von Silizium-Dehnungsmessstreifen im Mikro-/Nanometerbereich hergestellt, die eine hohe Ausgangsempfindlichkeit, stabile Leistung, zuverlässige Chargenproduktion und gute Wiederholbarkeit bieten.
Der Glas-Mikroschmelzsensor nutzt fortschrittliche Technologie, bei der der Silizium-Dehnmessstreifen auf den elastischen Körper aus 17-4PH-Edelstahl gesintert wird, nachdem das Glas bei Temperaturen über 500 °C geschmolzen ist.Wenn der elastische Körper eine Druckverformung erfährt, erzeugt er ein elektrisches Signal, das durch eine digitale Kompensationsverstärkerschaltung mit einem Mikroprozessor verstärkt wird.Anschließend wird das Ausgangssignal mittels digitaler Software einer intelligenten Temperaturkompensation unterzogen.Während des Standardreinigungsproduktionsprozesses werden die Parameter streng kontrolliert, um den Einfluss von Temperatur, Feuchtigkeit und mechanischer Ermüdung zu vermeiden.Der Sensor verfügt über einen hohen Frequenzgang und einen großen Betriebstemperaturbereich und gewährleistet so eine Langzeitstabilität in rauen Industrieumgebungen.
Der intelligente Temperaturkompensationsschaltkreis unterteilt Temperaturänderungen in mehrere Einheiten, und die Nullposition und der Kompensationswert für jede Einheit werden in den Kompensationsschaltkreis geschrieben.Während des Gebrauchs werden diese Werte in den temperaturabhängigen analogen Ausgangspfad geschrieben, wobei jeder Temperaturpunkt die „Kalibrierungstemperatur“ des Senders ist.Der digitale Schaltkreis des Sensors ist sorgfältig darauf ausgelegt, Faktoren wie Frequenz, elektromagnetische Störungen und Überspannungen zu bewältigen, mit starker Entstörungsfähigkeit, großem Stromversorgungsbereich und Polaritätsschutz.
Die Druckkammer des Glas-Mikroschmelzsensors besteht aus importiertem 17-4PH-Edelstahl, ohne O-Ringe, Schweißnähte oder Undichtigkeiten.Der Sensor verfügt über eine Überlastkapazität von 300 % FS und einen Ausfalldruck von 500 % FS, was ihn ideal für Hochdruck-Überlastanwendungen macht.Zum Schutz vor plötzlichen Druckstößen, die in hydraulischen Systemen auftreten können, verfügt der Sensor über einen eingebauten Dämpfungsschutz.Es wird häufig in der Schwerindustrie wie dem Maschinenbau, der Werkzeugmaschinenindustrie, der Metallurgie, der chemischen Industrie, der Energieindustrie, hochreinen Gasen, der Wasserstoffdruckmessung und in landwirtschaftlichen Maschinen eingesetzt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. April 2023