सीपी216 वीएम उत्पाद श्रृंखला से एक उच्च-प्रदर्शन पीजोइलेक्ट्रिक दबाव ट्रांसड्यूसर है, जिसे विशेष रूप से चरम वातावरण में गतिशील दबाव माप के लिए डिज़ाइन किया गया है। विशेष कृत्रिम पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों का उपयोग करते हुए, यह ट्रांसड्यूसर असाधारण तापमान स्थिरता और दीर्घकालिक विश्वसनीयता प्रदान करता है, जो इसे उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले वातावरण में गतिशील दबाव निगरानी और विकास परीक्षण के लिए उपयुक्त बनाता है। CP216 गैसों या तरल पदार्थों में गतिशील दबाव परिवर्तनों को सीधे माप सकता है और यांत्रिक दबाव संकेतों को चार्ज संकेतों में परिवर्तित कर सकता है, जो विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए सटीक दबाव डेटा प्रदान करता है।
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प्रमुख विशेषताऐं
1. अत्यधिक पर्यावरण अनुकूलनशीलता
CP216 उत्कृष्ट तापमान सहनशीलता प्रदर्शित करता है, जो अत्यधिक तापमान वाले वातावरण में स्थिर संचालन को सक्षम बनाता है:
2. उच्च दबाव माप क्षमता
ट्रांसड्यूसर में एक विस्तृत दबाव माप सीमा होती है:
गतिशील माप सीमा: 0.0005 बार से 250 बार
अधिभार क्षमता: 350 बार तक (स्थैतिक + गतिशील घटक)
रेटेड दबाव संवेदनशीलता: 200 पीसी/बार (13.8 पीसी/पीएसआई)
3. व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया विशेषताएँ
CP216 उत्कृष्ट आवृत्ति प्रतिक्रिया विशेषताएँ प्रदान करता है:
फ़्रिक्वेंसी रेंज: 2 हर्ट्ज से 15 किलोहर्ट्ज़ ±5%
गुंजयमान आवृत्ति: > 80 किलोहर्ट्ज़
निम्न-आवृत्ति कटऑफ़: उपयोग किए गए इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा निर्धारित किया जाता है
4. मजबूत संरचनात्मक डिजाइन
आवास सामग्री: NIMONIC 90 मिश्र धातु, पूरी तरह से भली भांति बंद वेल्डिंग
केबल सामग्री: INCONEL 600 मिश्र धातु
आंतरिक इन्सुलेशन: पूरी तरह से इन्सुलेट डिज़ाइन
विकिरण प्रतिरोध: गामा और न्यूट्रॉन विकिरण को झेलने में सक्षम
5. विस्फोट प्रूफ प्रमाणीकरण
CP216 खतरनाक वातावरण के लिए विस्फोट-प्रूफ प्रमाणित संस्करणों में उपलब्ध है:
विस्फोट रोधी प्रकार: पूर्व आईबी आंतरिक सुरक्षा
प्रमाणन मानक: ATEX, IECEx, और अन्य अंतर्राष्ट्रीय मानक
लागू क्षेत्र: जोन 1/2 खतरनाक क्षेत्र
6. एकाधिक कॉन्फ़िगरेशन विकल्प
केबल प्रकार: मिनरल इंसुलेटेड (एमआई) केबल, ट्विन कंडक्टर
कनेक्टर विकल्प: LEMO कनेक्टर या विब्रो-मीटर उच्च तापमान कनेक्टर
केबल की लंबाई: 0.5 मी, 1 मी, 2 मी, 3 मी, 5 मी, या कस्टम लंबाई
काम के सिद्धांत
पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के मूल सिद्धांत
CP216 का मुख्य कार्य सिद्धांत पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर आधारित है, जो एक अनोखी भौतिक घटना है जहां यांत्रिक तनाव के अधीन होने पर कुछ सामग्री विद्युत चार्ज उत्पन्न करती है। यह प्रभाव प्रतिवर्ती है: जब एक विद्युत क्षेत्र को पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों पर लागू किया जाता है, तो वे यांत्रिक विरूपण से गुजरते हैं। दबाव माप अनुप्रयोगों में, हम प्रत्यक्ष पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करते हैं - यांत्रिक ऊर्जा (दबाव) को विद्युत ऊर्जा (चार्ज) में परिवर्तित करते हैं।
सेंसर एक विशेष कृत्रिम पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री का उपयोग करता है जिसे उत्कृष्ट तापमान स्थिरता और दीर्घकालिक स्थिरता प्रदान करने के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन और संसाधित किया गया है। प्राकृतिक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री की तुलना में, कृत्रिम पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री अधिक सुसंगत प्रदर्शन और बेहतर पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता प्रदान करती है।
संवेदन तत्व संरचना
CP216 एक संपीड़न-मोड डिज़ाइन को नियोजित करता है जहां कोर सेंसिंग तत्व में पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल का एक सटीक-मशीनीकृत स्टैक होता है। इस स्टैक में यांत्रिक श्रृंखला और विद्युत समानांतर विन्यास में व्यवस्थित कई पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क शामिल हैं। यह डिज़ाइन कई लाभ प्रदान करता है:
बढ़ी हुई संवेदनशीलता: एकाधिक डिस्क चार्ज आउटपुट क्षमता को बढ़ाती हैं
बेहतर स्थिरता: सममित संरचना तापमान प्रवणता प्रभाव को कम करती है
बेहतर रैखिकता: समान दबाव वितरण बेहतर रैखिक प्रतिक्रिया सुनिश्चित करता है
पीज़ोइलेक्ट्रिक डिस्क एक धातु आवास के भीतर सटीक रूप से स्थापित होती हैं और एक पतले डायाफ्राम के माध्यम से मापे गए माध्यम से संपर्क करती हैं। जब दबाव डायाफ्राम पर कार्य करता है, तो यह पीजोइलेक्ट्रिक स्टैक में संचारित हो जाता है, जिससे न्यूनतम विरूपण होता है।
चार्ज जनरेशन तंत्र
जब पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री यांत्रिक तनाव का अनुभव करती है, तो उनकी क्रिस्टल जाली संरचना विकृत हो जाती है, जिससे आंतरिक विद्युत द्विध्रुव क्षणों में परिवर्तन होता है, जो सामग्री की सतह पर चार्ज उत्पन्न करता है। यह चार्ज लागू दबाव के समानुपाती होता है:
क्यू = डी × एफ
कहाँ:
Q उत्पन्न चार्ज है (pC में)
d पीज़ोइलेक्ट्रिक स्थिरांक (भौतिक संपत्ति) है
एफ लागू बल है (दबाव के आनुपातिक)
CP216 के लिए, इसकी नाममात्र संवेदनशीलता 200 pC/बार है, जिसका अर्थ है कि दबाव परिवर्तन का प्रत्येक बार 200 pC चार्ज आउटपुट उत्पन्न करता है।
सिग्नल आउटपुट विशेषताएँ
CP216 एक चार्ज आउटपुट मोड को नियोजित करता है, जो एक उच्च-प्रतिबाधा सिग्नल आउटपुट विधि है। इस आउटपुट दृष्टिकोण में कई महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं:
निष्क्रिय संचालन: सेंसर को किसी बाहरी बिजली आपूर्ति की आवश्यकता नहीं है, जिससे सिस्टम डिज़ाइन सरल हो जाता है
शोर प्रतिरक्षा: उच्च-प्रतिबाधा संकेत विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति अपेक्षाकृत असंवेदनशील होते हैं
दीर्घकालिक स्थिरता: कोई भी सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटक मशीन की विश्वसनीयता सुनिश्चित नहीं करता है
सेंसर दबाव परिवर्तन की दर से संबंधित चार्ज सिग्नल आउटपुट करता है, जो इसे स्थैतिक दबाव माप के बजाय गतिशील दबाव माप के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है।
तापमान मुआवजा तंत्र
व्यापक तापमान रेंज में स्थिर प्रदर्शन बनाए रखने के लिए, CP216 में कई तापमान क्षतिपूर्ति तकनीकें शामिल हैं:
सामग्री चयन: उत्कृष्ट तापमान स्थिरता के साथ विशेष पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री का उपयोग करता है
सममित डिजाइन: तापमान ढाल प्रभाव को कम करने के लिए क्षतिपूर्ति तत्वों को सममित रूप से व्यवस्थित किया गया
थर्मल विस्तार मिलान: सभी घटकों ने थर्मल विस्तार गुणांक का मिलान किया है
सेंसर की तापमान विशेषताओं को -70°C से 520°C तक के चरम तापमान रेंज में पूर्वानुमानित प्रदर्शन बनाए रखने के लिए सावधानीपूर्वक अनुकूलित किया गया है। विशिष्ट तापमान प्रतिक्रिया वक्र दर्शाते हैं कि तापमान के साथ संवेदनशीलता में परिवर्तन अच्छी रैखिक विशेषताओं को प्रदर्शित करता है, जिससे तापमान क्षतिपूर्ति की सुविधा मिलती है।
आवृत्ति प्रतिक्रिया विशेषताएँ
CP216 की आवृत्ति प्रतिक्रिया विशेषताएँ इसकी यांत्रिक संरचना और पीज़ोइलेक्ट्रिक गुणों दोनों द्वारा निर्धारित की जाती हैं:
कम-आवृत्ति प्रतिक्रिया: सेंसर के रिसाव प्रतिरोध और बाद के चार्ज एम्पलीफायर इनपुट प्रतिबाधा द्वारा निर्धारित कम-आवृत्ति कटऑफ
उच्च-आवृत्ति प्रतिक्रिया: सेंसर की यांत्रिक अनुनाद आवृत्ति द्वारा निर्धारित उच्च-आवृत्ति कटऑफ
फ्लैट रिस्पांस क्षेत्र: 2 हर्ट्ज से 15 किलोहर्ट्ज रेंज में ±5% फ्लैट प्रतिक्रिया प्रदान करता है
सेंसर की गुंजयमान आवृत्ति 80 kHz से अधिक है, जो ऑपरेटिंग आवृत्ति सीमा के भीतर पर्याप्त चरण और आयाम मार्जिन सुनिश्चित करती है।
स्थापना और मिलान संबंधी विचार
सेंसर के प्रदर्शन के लिए उचित स्थापना महत्वपूर्ण है:
इंस्टालेशन टॉर्क: अच्छे यांत्रिक युग्मन को सुनिश्चित करने के लिए सटीक इंस्टॉलेशन टॉर्क (20 एनएम) की आवश्यकता होती है
सीलिंग डिज़ाइन: मध्यम रिसाव को रोकने के लिए समर्पित दबाव सील का उपयोग करता है
थर्मल अलगाव: उच्च तापमान अनुप्रयोगों में थर्मल अलगाव उपायों की आवश्यकता हो सकती है
सेंसर का उपयोग उचित सिग्नल कंडीशनर (जैसे IPC704) के साथ किया जाना चाहिए, जहां चार्ज एम्पलीफायर लंबी दूरी के ट्रांसमिशन और प्रसंस्करण के लिए उच्च-प्रतिबाधा चार्ज सिग्नल को कम-प्रतिबाधा वोल्टेज या वर्तमान सिग्नल में परिवर्तित करते हैं।
पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता डिजाइन
CP216 का डिज़ाइन विभिन्न चरम पर्यावरणीय कारकों पर विचार करता है:
कंपन प्रतिरोध: मजबूत संरचनात्मक डिजाइन 2000 ग्राम सदमे त्वरण का सामना करता है
संक्षारण प्रतिरोध: संक्षारक मीडिया का विरोध करने के लिए उन्नत मिश्र धातु सामग्री का उपयोग करता है
विकिरण प्रतिरोध: विशेष डिज़ाइन उच्च विकिरण वातावरण को सहन करने में सक्षम बनाता है
अंशांकन और स्थिरता
सेंसर कारखाने में गतिशील अंशांकन (1 बार पीक, 2 हर्ट्ज, +23 डिग्री सेल्सियस) से गुजरता है, और इसकी असाधारण स्थिरता के कारण, आमतौर पर बाद में किसी पुन: अंशांकन की आवश्यकता नहीं होती है। दीर्घकालिक स्थिरता मुख्य रूप से पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री की उम्र बढ़ने की विशेषताओं पर निर्भर करती है, और यह कृत्रिम पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री बेहद कम उम्र बढ़ने की दर प्राप्त करने के लिए विशेष उपचार से गुजरती है।
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अनुप्रयोग क्षेत्र
1. एयरोस्पेस
इंजन दहन कक्ष दबाव की निगरानी
टर्बोमशीनरी गतिशील दबाव माप
उड़ान परीक्षण में वायुगतिकीय दबाव की निगरानी
2. ऊर्जा उद्योग
3. औद्योगिक प्रक्रियाएँ
4. अनुसंधान एवं विकास परीक्षण
इंजन विकास परीक्षण
द्रव गतिकी अनुसंधान
विस्फोट और शॉक वेव माप
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सहायक उपकरण
1. सिग्नल कंडीशनर
2. बढ़ते सहायक उपकरण
3. केबल असेंबलियाँ
EC153, EC222, EC119: विभिन्न समर्पित केबल असेंबली
विशेषताएं: उच्च तापमान प्रतिरोध, शोर प्रतिरक्षा
4. आइसोलेशन उपकरण
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तकनीकी लाभ
1. असाधारण विश्वसनीयता
पीज़ोइलेक्ट्रिक तकनीक पर आधारित निष्क्रिय डिज़ाइन और पूरी तरह से वेल्डेड निर्माण विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है, जो दीर्घकालिक निरंतर निगरानी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
2. व्यापक पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता
अत्यंत निम्न से अत्यंत उच्च तापमान तक की व्यापक परिचालन तापमान सीमा विभिन्न कठोर वातावरणों में अनुकूलन को सक्षम बनाती है।
3. सटीक गतिशील माप
उत्कृष्ट आवृत्ति प्रतिक्रिया विशेषताएँ और उच्च संवेदनशीलता तेजी से दबाव परिवर्तन और मिनट के दबाव में उतार-चढ़ाव को पकड़ने में सक्षम बनाती हैं।
4. आसान एकीकरण
मानकीकृत आउटपुट इंटरफेस और कई इंस्टॉलेशन विकल्प विभिन्न माप प्रणालियों में आसान एकीकरण की सुविधा प्रदान करते हैं।
