Научная статья на тему 'Замеры давления в условиях агрессивных сред'

Замеры давления в условиях агрессивных сред Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
186
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ / СЕНСОР ДАВЛЕНИЯ / ЗАЩИТНАЯ МЕМБРАНА / ПЬЕЗОРЕЗИСТИВНЫЙ СЕНСОР / PRESSURE SENSOR / PROTECTIVE MEMBRANE / PIEZORESISTIVE SENSOR

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Адамов Александр Петрович, Адамова Арина Александровна, Семенцов Станислав Григорьевич, Темиров Алибулат Темирбекович, Цивинская Татьяна Анатольевна

Актуальность и цели . Работа посвящена исследованию системы защиты чувствительного элемента высоточного пьезорезистивного датчика давления от воздействия агрессивной внешней среды. Эта задача особенно актуальна при разработке универсальных датчиков давления, рассчитанных на работу в различных средах, в том числе агрессивных. Рассмотрены технологические аспекты существующих технических решений в предметной области. Целью работы является синтез технических решений, позволяющих оптимизировать конструкцию подобных датчиков и повысить их надежность. Материалы и методы . Экспериментальным методом определены оптимальные размеры и величина гофрировки защитной разделительной мембраны из стали 12Х18Н10Т. В ходе эксперимента выявилась зависимость предельного рабочего давления от объема приборной жидкости. А также выяснилась и потребность в знании зависимости величины перемещения кремниевой мембраны от величины упругих деформаций. С целью определения величины перемещения использована методика моделирования методом конечных элементов в программной среде ANSYS. Моделирование позволило оценить распределение значений упругой деформации на поверхности мембраны. Результаты. Предложены методики расчета размера разделительной защитной мембраны, расчета объема приборной жидкости, таблицы зависимости величины перемещений кремниевых мембран от габаритных размеров и рабочего давления. В результате расчеты объединяются в расчет системы, состоящей из защитной мембраны, кремниевой рабочей мембраны и объема жидкости. Предложены технологические решения, позволяющие реализовать разработанные методики и обосновать применимость различных конструкционных материалов. Получены значения упругой деформации на различных рабочих диапазонах датчиков. Выводы. Предложенные в работе методики, технологии и конструктивные решения позволяют на новом качественном уровне решить задачу создания универсального датчика давления с заданным диапазоном измерений, функционирующего в условиях агрессивных внешних сред. Результатом правильно рассчитанного усилия Q , усилия передачи рабочего давления на кремниевую мембрану, является простая конструкция малогабаритного высокоточного датчика давления работающего в агрессивных средах на высокие давления. Помимо снижения массогабаритов и повышения точности измерений, предложенные решения позволяют значительно повысить надежность функционирования датчиков в условиях агрессивных сред.Background . The work is devoted to the study of the system of protection of the sensitive element of a high-pressure piezoresistive pressure sensor from the influence of an aggressive external environment. This task is especially relevant when developing universal pressure sensors designed to work in a variety of environments, including aggressive ones. The technological aspects of existing technical solutions in the subject area are considered. The purpose of the work is to synthesize technical solutions that allow to optimize the design of such sensors and increase their reliability. Materials and methods . The optimal size and size of the corrugation of the protective separation membrane made of 12X18H10T steel were determined by the experimental method. During the experiment, the dependence of the maximum working pressure on the volume of the instrument liquid was revealed. As well as the need to know the dependence of the magnitude of the movement of the silicon membrane on the magnitude of the elastic deformations. To determine the magnitude of the displacement, a finite element simulation technique was used in the ANSYS software environment. The simulation made it possible to estimate the distribution of elastic strain values on the membrane surface. Results. Methods for calculating the size of the separation protective membrane, the calculation of the volume of the instrument liquid, and the table of the dependence of the magnitude of the movements of the silicon membranes on the overall dimensions and the working pressure are proposed. As a result, the calculations are combined to calculate a system consisting of a protective membrane, a silicon working membrane and a volume of liquid. Technological solutions are offered that allow to realize the developed methods and to substantiate the applicability of various structural materials. Elastic deformation values were obtained at different sensor operating ranges. Conclusions. The methods, technologies and design solutions proposed in this work allow us to solve the problem of creating a universal pressure sensor with a given measurement range operating in the conditions of aggressive external environments at a new qualitative level. The result of a properly calculated force Q, the force of transferring the working pressure to the silicon membrane, is the simple design of a small-sized high-precision pressure sensor operating in aggressive media at high pressures. In addition to reducing the overall dimensions and improving the measurement accuracy, the proposed solutions make it possible to significantly increase the reliability of the sensors in harsh environments.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Адамов Александр Петрович, Адамова Арина Александровна, Семенцов Станислав Григорьевич, Темиров Алибулат Темирбекович, Цивинская Татьяна Анатольевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Замеры давления в условиях агрессивных сред»

УДК 658.52

DOI 10.21685/2307-4205-2020-1-8

А. П. Адамов, А. А. Адамова, С. Г. Семенцов, А. Т. Темиров, Т. А. Цивинская ЗАМЕРЫ ДАВЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ АГРЕССИВНЫХ СРЕД

A. P. Adamov, A. A. Adamova, S. G. Sementsov, A. T. Temirov, T. A. Tsivinskaya PRESSURE MEASUREMENTS IN AGGRESSIVE ENVIRONMENTS

Аннотация. Актуальность и цели. Работа посвящена исследованию системы защиты чувствительного элемента высоточного пьезорезистивного датчика давления от воздействия агрессивной внешней среды. Эта задача особенно актуальна при разработке универсальных датчиков давления, рассчитанных на работу в различных средах, в том числе агрессивных. Рассмотрены технологические аспекты существующих технических решений в предметной области. Целью работы является синтез технических решений, позволяющих оптимизировать конструкцию подобных датчиков и повысить их надежность. Материалы и методы. Экспериментальным методом определены оптимальные размеры и величина гофрировки защитной разделительной мембраны из стали 12Х18Н10Т. В ходе эксперимента выявилась зависимость предельного рабочего давления от объема приборной жидкости. А также выяснилась и потребность в знании зависимости величины перемещения кремниевой мембраны от величины упругих деформаций. С целью определения величины перемещения использована методика моделирования методом конечных элементов в программной среде ANS YS. Моделирование позволило оценить распределение значений упругой деформации на поверхности мембраны. Результаты. Предложены методики расчета размера разделительной защитной мембраны, расчета объема приборной жидкости, таблицы зависимости величины перемещений кремниевых мембран от габаритных размеров и рабочего давления. В результате расчеты объединяются в расчет системы, состоящей из защитной мембраны, кремниевой рабочей мембраны и объема жидкости. Предложены технологические решения, позволяющие реализовать разработанные методики и обосновать применимость различных конструкционных материалов. Получены значения упругой деформации на различных рабочих диапазонах датчиков. Выводы. Предложенные в работе методики, технологии и конструктивные решения позволяют на новом качественном уровне решить задачу создания универсального датчика давления с заданным диапазоном измерений, функционирующего в условиях агрессивных внешних сред. Результатом правильно рассчитанного усилия Q, усилия передачи рабочего давления на кремниевую мембрану, является простая конструкция малогабаритного высокоточного датчика давления рабо-

Abstract. Background. The work is devoted to the study of the system of protection of the sensitive element of a high-pressure piezoresistive pressure sensor from the influence of an aggressive external environment. This task is especially relevant when developing universal pressure sensors designed to work in a variety of environments, including aggressive ones. The technological aspects of existing technical solutions in the subject area are considered. The purpose of the work is to synthesize technical solutions that allow to optimize the design of such sensors and increase their reliability. Materials and methods. The optimal size and size of the corrugation of the protective separation membrane made of 12X18H10T steel were determined by the experimental method. During the experiment, the dependence of the maximum working pressure on the volume of the instrument liquid was revealed. As well as the need to know the dependence of the magnitude of the movement of the silicon membrane on the magnitude of the elastic deformations. To determine the magnitude of the displacement, a finite element simulation technique was used in the ANSYS software environment. The simulation made it possible to estimate the distribution of elastic strain values on the membrane surface. Results. Methods for calculating the size of the separation protective membrane, the calculation of the volume of the instrument liquid, and the table of the dependence of the magnitude of the movements of the silicon membranes on the overall dimensions and the working pressure are proposed. As a result, the calculations are combined to calculate a system consisting of a protective membrane, a silicon working membrane and a volume of liquid. Technological solutions are offered that allow to realize the developed methods and to substantiate the applicability of various structural materials. Elastic deformation values were obtained at different sensor operating ranges. Conclusions. The methods, technologies and design solutions proposed in this work allow us to solve the problem of creating a universal pressure sensor with a given measurement range operating in the conditions of aggressive external environments at a new qualitative level. The result of a properly calculated force Q, the force of transferring the working pressure to the silicon membrane, is the simple design of a small-sized high-precision pressure sensor operating in aggressive media at high pressures. In addition to reducing the overall dimensions and improving the measurement accuracy, the proposed solutions make it possible to significantly increase the reliability of the sen-

D Адамов А. П., Адамова А. А., Семенцов С. Г., Темиров А. Т., Цивинская Т. А., 2020

тающего в агрессивных средах на высокие давления. Помимо снижения массогабаритов и повышения точности измерений, предложенные решения позволяют значительно повысить надежность функционирования датчиков в условиях агрессивных сред.

Ключевые слова: датчик давления, сенсор давления, защитная мембрана, пьезорезистивный сенсор.

sors in harsh environments.

Keywords: pressure sensor, pressure sensor, protective membrane, piezoresistive sensor.

Введение

Манометры, механические приборы измерения давления, уходят в прошлое и на замену им приходят электронные датчики давления, основанные на различных принципах преобразования механических напряжений в электрический сигнал. Опираясь на многочисленные исследования, направленные на сравнительные характеристики датчиков, выпускаемых различными фирмами, можно отметить, что наилучшими показателями по чувствительности измерения, характеристики гистерезиса сигнала, стойкости к вибрации, эффективности обработки сигнала и температурным диапазоном обладают датчики с чувствительными пьезорезистивными элементами. Данное преимущество объясняется тензорезистивными свойствами монокристаллического кремния, в объеме которого вытравлена измерительная мембрана, и тем, что пьезорезисторы измерительного моста, сформированные методом диффузии, в том же объеме на поверхности мембраны. При разработке датчиков на базе подобных чувствительных элементов конструкторы сталкиваются с двумя трудностями: высокая химическая активность поверхности кристалла и хрупкость монокристаллической мембраны, что делает ее непригодной для измерений высоких давлений. При давлениях до 2,5 МПа в нейтральной среде, используя конструкцию, показанную на рис. 1, можно обеспечить защиту от воздействия внешней среды заливкой гелем - компаундом, например марки СИЭЛ.

Рис. 1. Датчик абсолютного давления ИПДА

Но при более высоких давлениях или в условиях агрессивных сред средством защиты служит разделительная защитная мембрана. Модуль с разделительной встроенной мембраной датчика давления на 60 МПа для работы в агрессивных средах показан на рис. 2.

Рис. 2. Измерительный модуль датчика давления ИПДМ

Предлагаются конструкции с выносными мембранами, встроенными в отдельный корпус. Встроенные мембраны лежат на ложементе корпуса, повторяющем конфигурацию мембраны, использующие в качестве передающей среды приборную жидкость, в основном силиконовую, и конструкции КНС. Но имеются общие недостатки: температурный диапазон от -40 до +80 °С и отрицательное влияние жидкости на погрешность измерения или конструктивный недостаток КНС -временная нестабильность выходного сигнала. Последнее десятилетие идут активные поиски кон-

структивных решений малогабаритных высокоточных датчиков давления со встроенной защитной мембраной на высокие, более 100 МПа, давления или, наоборот, малые, до 1 Па. Проблема состоит в том, что разработчики, решая проблему надежности датчика давления, забывают, что это контрольно-измерительный инструмент, и, следовательно, разделительная мембрана должна не только защитить чувствительный элемент, но и сохранить его рабочие характеристики. Задача усложняется еще одним условием: для передачи прилагаемого давления от металлической мембраны до мембраны измерительной используется жидкость, которая вносит свои негативные коррективы в точностные характеристики датчика. Отсюда получается задача с тремя неизвестными величинами: защитная мембрана, объем жидкости и свойства рабочей кремниевой мембраны.

Требования к защитной мембране

В конструкции датчика давления, работающего в агрессивных средах или в области высоких давлений, применяется гофрированная металлическая мембрана. Мембрана в данном случае служит не только как разделитель сред, а играет ответственную роль в преобразовании механического давления в электрический сигнал, определяя класс точности датчика. Основными рабочими характеристиками мембраны являются те, которые определяют ее способность деформироваться под действием нагрузки: упругая характеристика, жесткость и чувствительность. Упругой характеристикой называют зависимость между перемещением центра мембраны (X) и прилагаемой нагрузкой (Р). Она может быть линейной или нелинейной. Если характеристика линейна, то жесткость (К) определяется как отношение нагрузки к перемещению: К = Р/Х, а чувствительность (8) - отношение перемещения к нагрузке: 8 = Х/Р. Имеется еще характеристика мембраны, от которой напрямую зависит точность датчика - гистерезис упругого элемента, который обнаруживается в ходе цикла увеличения давления и сброса до нулевой отметки. Гистерезис отмечается как запаздывание перемещения мембраны по отношению приложенного давления, и в результате сигнал не возвращается к нулевой отметке и, что еще хуже, он постоянно меняет значения. Устранить такой дефект методами программной корректировки не удается. Зависит данная характеристика от сопротивления материала микропластическим деформациям, величина которых зависит от свойств материала мембраны, способа сварки, качества сварного шва, технологии термообработки металла и узлов в процессе сборки. Материал для мембран должен обладать высоким пределом упругости, быть коррозионно-стойким и термостойким. Высокой коррозионной стойкостью и работоспособностью до 400 °С обладает сталь 12Х18Н9Т, кроме того, данная сталь немагнитна, хорошо сваривается и радиационно-стойкая. С целью получения требуемых свойств сталь должна пройти как минимум три термообработки: отжиг неполный при температуре +500°С перед штамповкой, отжиг, уменьшающий напряжения, при температуре +250°С и после сварки еще один отжиг с целью снижения напряжений и повышения твердости в области шва при температуре +350°С [1]. Температурный режим приведен для конкретного типа мембран сенсора датчика ИПДМ как пример. Термообработка проводится в условиях вакуумной печи.

На упругую характеристику существенно влияет способ крепления мембраны к корпусу датчика. Наиболее технологичным способом можно смело признать лазерную сварку. Лазерный луч легко управляется и регулируется по мощности. В отличие от электронного луча или электрической дуги, на него не влияют магнитные поля, что обеспечивает стабильное формирование шва. Из-за высокой концентрации энергии (в пятне диаметром 0,1 мм и менее) в процессе лазерной сварки объем сварочной ванны небольшой, малая ширина зоны термического влияния, высокие скорости нагрева и охлаждения. Это обеспечивает высокую технологичную прочность сварных соединений, а незначительное тепловое воздействие на околошовную зону вследствие высоких скоростей нагрева и охлаждения металла существенно повышают сопротивляемость стали 12Х18Н10Т образованию горячих и холодных трещин. Существенно (до 10 раз) снижаются деформации соединяемых деталей, что особенно важно для обеспечения параметров упругой характеристики мембраны.

Высокое качество лазерной сварки имеет особое значение при разработке конструкции датчиков-сенсоров при применении в беспроводной сенсорной сети. Мембрана размером 16 ^ 19 мм обеспечивает диапазон давлений от 10 Па до 100 МПа и более. Малый размер мембраны обусловлен тем, что она работает в условиях силовой компенсации: с внутренней стороны на нее оказывает давление жидкость, которая находится в герметичном объеме. По этой схеме упругий элемент осуществляет преобразование давления Р в усилие (, в условиях малых перемещений и силовой ком-

пенсации. При этих условиях перемещение точки приложения силы практически равно нулю. Деформации подвержена только центральная часть мембраны, именуемая как эффективная площадь. Развиваемая упругим элементом сила Q связана с давлением Р через эффективную площадь Еэф. : Q = PFэф В этом случае точность преобразования во многом определяется свойствами эффективной площади, которая зависит от геометрии мембраны, ее жесткости и условий нагружения. Эффективная площадь определяется как Еэф. = Q/P. Для мембран с неглубокой гофрировкой (Н/к < 6) эффективная площадь значительно меняется с изменением давления, а для мембран, где соотношение Н/к > 6 - меняется меньше, и характер ее изменения становится близким к линейному. Отсюда вывод, что основными геометрическими параметрами, которые следует учитывать при расчетах, являются рабочий радиус, толщина материала (к) и глубина гофрировки (Н). Для расчета величины Еэф необходимо определить величину /0, используя номограмму для расчета мембран в условиях силовой компенсации. Номограмма показана на рис. 3. Величина /0 - относительная величина эффективной площади. Для ее определения по номограмме нужно подсчитать относительную глубину Н/к и параметр давления р~ = рК4 / ЕкА; Еэф = /0пЯ2. Графики номограммы позволяют определять эффективную площадь при любой величине рабочего давления [2].

Методики расчета эффективной площади принимают за базу величину прогиба не более 0,09 мм [2]. Чтобы выполнить требования по деформации защитной и рабочей (кремниевой) мембран, необходимо ввести в расчеты объем рабочей жидкости, как элемент системы, способный обеспечить величину деформации кремниевой мембраны.

Жидкость в датчике давления рассматривалась исключительно как передающее звено давления, поступающего на разделительную мембрану, на мембрану чувствительного элемента по принципу механической передачи, действующей в манометрических приборах. При этом жидкость все-

Рис. 3. Номограмма для расчета мембран в условиях силовой компенсации

Влияние жидкости на характеристики датчика

гда выступает в роли негативного фактора, ухудшающего характеристики датчика и особенно в эксплуатации при повышенных или пониженных температурах и в области малых давлений. Постоянно идут поиски нейтрализации данного негатива путем увеличения диаметра разделительных мембран, подбором соотношения толщины материала разделительной мембраны и глубины гофр. В результате увеличиваются габариты и увеличивается масса датчика, но качественно улучшить погрешность и температурный дрейф датчика не получается. А может быть роль жидкости в конструкции датчика играет более существенную роль, чем ей предписано? И здесь самое время рассмотреть вопрос: что происходит с жидкостью в условиях герметично закрытого объема?

При герметизации отверстий в корпусе после заполнения жидкостью датчика жидкость находится под избыточным давлением, что отчетливо отслеживается по изменению начального сигнала датчика: после заполнения сигнал на 2 ^ 4 мВ выше. Жидкость не имеет собственной формы, но обладает собственным объемом и способна сопротивляться сжатию и растяжению. Закон Паскаля для несжимающихся жидкостей гласит: возмущение давления, производимое на покоящуюся жидкость, передается в любую точку жидкости одинаково по всем направлениям. Следовательно, поведение жидкости во внутреннем объеме датчика подчиняется законам упругого тела и описывается деформациями давления и сжатия. Жидкости обладают упругими свойствами только по отношению изменения объема. При увеличении давления Р увеличивается усилие ( как ответная реакция изменения объема. Объем изменяется незначительно, так как межмолекулярные расстояния малы и при деформации жидкости приходится преодолевать значительные силы отталкивания, действующие между молекулами, и даже испытывать влияние сил, действующих внутри атома. Упругие свойства жидкости по отношению к малым деформациям характеризуются коэффициентом объемного сжатия

в = - 1/ Vх АУ/ АР.

Из формулы коэффициента в прослеживается прямая зависимость: чем больше объем жидкости, тем больше должно быть приложено давление для уменьшения объема на АУ. Коэффициент объемного сжатия большинства жидкостей имеется в справочниках. Зная коэффициент объемного сжатия, объем жидкости, рабочее давление, можно вывести закономерность зависимости измеряемого давления от объема жидкости и использовать полученные данные в расчетах конструкции датчика.

Кремниевая мембрана

При разработки конструкции датчика давления необходимо правильно подобрать чувствительный элемент (кристалл монокристаллического кремния с интегральной схемой преобразования механических напряжений в электрический сигнал), чувствительность и надежность которого зависят от габаритных размеров самого кристалла и размеров рабочей мембраны, полученной методом травления в объеме кристалла. Для точного определения габаритных размеров рабочей мембраны чувствительного элемента проводится моделирование методом конечных элементов в программной среде Л№У8. Измерения проводились на кристалле размером 4^4 мм и размером активной части 2^2 мм и толщиной рамки 460 мкм. В результате получено изображение, показанное на рис. 4.

Рис. 4. Распределение значений упругой деформации на поверхности мембраны

Результаты моделирования, сведенные в табл. 2.1, 2.2, 2.3 [3], показаны на рис. 5-7.

Давление, Па Толщина мембраны, мкм Перемещение, мкм Коэффициент запаса прочности

60 0,011908

63 0,012504

100 0,019847

160 0,031755

250 0,049618

400 600 20 0,079388 0,11908 15

630 0,12504

1000 0,19847

1600 0,31755

2500 0,49618

4000 0,79388

6000 1,1908

6300 1,2504

10 000 1,9847 15

16 000 3,1755

25 000 20 4,9618

40 000 7,9388 14,826

60 000 11,908 9,8843

63 000 12,504 9,4136

1,0*1005 19,847 5,3423

1,0х10°6 30 60,361 1,2596

1,6*1006 40 41,943 1,3458

2,5*1006 50 34,601 1,3441

4,0*1006 60 33,070 0,1617

6,0*1006 70 32,258 1,0451

6,3х1006 80 23,430 1,2965

1,0х1007 100 20,194 1,2989

1,6х1007 120 20,096 1,1842

2,5*1007 140 21,020 1,0522

4,0*1007 180 17,735 1,1347

6,0*1007 210 17,996 1,0890

6,3х1007 220 17,009 1,3517

1,0*1008 300 12,429 1,5494

1,6х1008 350 13,452 1,3061

2,5х1008 4,0х1008 6,0х1008 6,3х1008 1,0х1009 400 14,958 1,0835

Рис. 5. Значения деформации для мембран размером 2х2 мм различной толщины

Давление, Па Толщина мембраны, мкм Перемещение, мкм Коэффициент запаса прочности

60 0,18898

63 0,19843

100 0,31496

160 0,50394

250 0,78741

400 0,2599

600 1,8898

630 20 1,9843 15

1000 3,1496

1600 5,0394

2500 7,8741

4000 12,599

6000 18,898

6300 19,843

10000 31,496

16000 25000 30 15,100 23,593 15 12,862

40000 16,129 13,630

60000 40 24,193 9,086

63000 25,403 8,654

1,0х1005 50 20,927 8,195

Рис. 6. Значения деформации для мембран размером 4*4 мм различной толщины

Давление, Па Толщина мембраны, мкм Перемещение, мкм Коэффициент запаса прочности

2,5 xl 008 4,0 x l 008 250 280 6,6989 8,5259 1,5542 1,2013

6,0 x l 008 320 9,5629 1,0655

6,3x1008 1,0x 1009 320 400 10,041 10,033 1,0148 1,008

Рис. 7. Значения деформации для мембран размером 1x1 мм различной толщины

Приведенные рисунки показывают зависимость перемещения центра мембраны от давления, толщины и габаритных размеров мембраны [3]. За критерий добротности мембраны под нагрузкой можно принять зависимость величины перемещения мембраны от коэффициента запаса прочности: чем выше коэффициент, тем меньше механических напряжений регламентируют ход мембраны, а это гарантия стабильной линейной характеристики. Оптимальная величина перемещения в пределах от 5 до 12 мкм. Монокристаллический кремний обладает идеальной упругостью и в то же время хрупкостью. Поэтому в определенных пределах мембрана кристалла обеспечивает линейную характеристику на прямом и обратном ходе и возвращение начального сигнала в первоначальное значение с точностью до 0,005 мВ. Но если механические напряжения, вызванные величиной перемещения, превысят предел упругих напряжений, мембрана сразу разрушится [4]. В конструкции датчика величина перемещения зависит от усилия ( , а усилие ( зависит от размера эффективной площади защитной мембраны и рабочего давления: ( = Р^эф.

Заключение

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В статье содержится ответ на вопрос, каким путем нужно двигаться в разработке высокоточных, малогабаритных датчиков на высокие давления, работающих в сильноагрессивных средах. Точность измерения и долговременную стабильность сигнала способны обеспечить пьезорезистив-ные чувствительные элементы при условии, если в конструкции объединить на равных правах три составляющие: защитную мембрану, рабочую кремниевую мембрану и правильно рассчитанный объем рабочей жидкости. Правда, по опыту выпуска датчиков типа ИПДМА на высокие давления нужно отметить одну деталь: жидкость при заполнении должна быть тщательно отвакуумирована, а корпус быть абсолютно герметичным.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке по гранту РФФИ№17-07-00689.

Библиографический список

1. Адамов, А. П. Методы обеспечения надежности в беспроводных сенсорных сетях по критерию сетевой нагрузки / А. П. Адамов, А. А. Адамова, М. Н. Юлдашев // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. - 2016. - Т. 1. - С. 197-199.

2. Пономарев, С. Д. Расчет упругих элементов машин и приборов / С. Д. Пономарев, Л. Е. Андреева. -Москва : Машиностроение, 1980. - С. 279-283.

3. Андреев, К. А. Математические модели гибридных чувствительных элементов датчиков давления / К. А. Андреев, Ю. Н. Тиняков, В. А. Шахнов // Датчики и системы. - 2013. - № 9. - С. 2-9.

4. Готра, З. Ю. Технология микроэлектронных устройств / З. Ю. Готра. - Москва : Радио и связь, 1991. - 527 с.

5. Адамов, А. П. Методологические основы обеспечения технологичности электронных средств / А. П. Адамов, Г. Х. Ирзаев, А. А. Адамова. - Санкт-Петербург : Политехника, 2008. - 312 с.

6. Адамов, А. П. Классификация состояний беспроводной сенсорной сети с использованием методов машинного обучения / А. П. Адамов, М. Н. Юлдашев // VII Всерос. науч.-техн. конф. в области САПР (МЭС-2016). -Москва, 2016. - С. 248-251.

7. Адамов, А. П. Методика оценки технологичности электронных изделий на этапах проектирования и производства / А. П. Адамов, А. А. Адамова, В. А. Шахнов // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. - 2015. - Т. 2. - С. 352-356.

References

1. Adamov A. P., Adamova A. A., Yuldashev M. N. Trudy Mezhdunarodnogo simpoziuma Nadezhnost' i kachestvo [Proceedings of the International Symposium Reliability and Quality]. 2016, vol. 1, pp. 197-199. [In Russian]

2. Ponomarev S. D., Andreeva L. E. Raschet uprugikh elementov mashin ipriborov [Calculation of elastic elements of machines and devices]. Moscow: Mashinostroenie, 1980, pp. 279-283. [In Russian]

3. Andreev K. A., Tinyakov Yu. N., Shakhnov V. A. Datchiki i sistemy [Sensors and systems]. 2013, no. 9, pp. 2-9. [In Russian]

4. Gotra Z. Yu. Tekhnologiya mikroelektronnykh ustroystv [Microelectronic device technology]. Moscow: Radio i svyaz', 1991, 527 p. [In Russian]

5. Adamov A. P., Irzaev G. Kh., Adamova A. A. Metodologicheskie osnovy obespecheniya tekhnologichnosti el-ektronnykh sredstv [Methodological bases for ensuring the technological effectiveness of electronic means]. Saint-Petersburg: Politekhnika, 2008, 312 p. [In Russian]

6. Adamov A. P., Yuldashev M. N. VII Vseros. nauch.-tekhn. konf. v oblasti SAPR (MES-2016) [VII all-Russian scientific and technical conference in the field of CAD (MEA-2016)]. Moscow, 2016, pp. 248-251. [In Russian]

7. Adamov A. P., Adamova A. A., Shakhnov V. A. Trudy Mezhdunarodnogo simpoziuma Nadezhnost' i kachestvo [Proceedings of the International Symposium Reliability and Quality]. 2015, vol. 2, pp. 352-356. [In Russian]

Adamov Alexander Petrovitch

Адамов Александр Петрович

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки Республики Дагестан, кафедра микроэлектроники, Дагестанский государственный технический университет (Россия, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. Шамиля, д. 70) E-mail: arinaadamova75@gmail.com

Адамова Арина Александровна

кандидат технических наук, доцент, кафедра проектирования и технологии производства электронной аппаратуры, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, 2-ая Бауманская, 5) E-mail: arina.adamova@rambler.ru

Семенцов Станислав Григорьевич

доктор технических наук, профессор, кафедра проектирования и технологии производства электронной аппаратуры, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, 2-ая Бауманская, 5) E-mail: siemens_off@mail.ru

Темиров Алибулат Темирбекович

кандидат технических наук, доцент, декан факультета радиоэлектроники, телекоммуникаций и мультимедийных технологий,

Дагестанский государственный технический университет (Россия, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. Шамиля, д. 70) Email: ali.temirov@rambler.ru

doctor of technical sciences, professor, honored scientist of the Republic of Dagestan, sub-department of microelectronics, Dagestan State Technical University (70 Shamil street, Makhachkala, Dagestan, Russia)

Adamova Arina Aleksandrovna

candidate of technical sciences, associate professor, sub-department of design and production technology of the electronic equipment, Bauman Moscow State Technical University (5 2-ya Baumanskaya street, Moscow, Russia)

Sementsov Stanislav Grigorievich

doctor of technical sciences, professor, sub-department of design and production technology of the electronic equipment, Bauman Moscow State Technical University (5 2-ya Baumanskaya street, Moscow, Russia)

Temirov Alibulat Temirbekovich

candidate of technical sciences, associate professor, dean of the faculty of radioelectronics, telecommunications and multimedia technologies, Dagestan State Technical University (70 Shamil street, Makhachkala, Dagestan, Russia)

Цивинская Татьяна Анатольевна

главный технолог,

кафедра проектирования и технологии производства электронной аппаратуры, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, 2-ая Бауманская, 5) E-mail: info@bmstu.ru

Образец цитирования:

Замеры давления в условиях агрессивных сред / А. П. Адамов, А. А. Адамова, С. Г. Семенцов, А. Т. Темиров, Т. А. Цивинская // Надежность и качество сложных систем. — 2020. — № 1 (29). — С. 67-75. - DOI 10.21685/2307-4205-2020-1-8.

Tsivinskaya Tatiana Anatolievna

chief process engineer,

sub-department of design and production technology of the electronic equipment, Bauman Moscow State Technical University (5 2-ya Baumanskaya street, Moscow, Russia)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.