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传感器稳定性对于监测俯冲带的海底垂直运动至关重要

发布时间: 2023-04-04 11:39:43 来源:赛莱默分析仪器

Aanderaa 在 1975 年开始提供稳定和准确的压力的水位和波浪/潮汐系统(WLR/WTR 4/5 和 7/8)。这些仪器使用石英压力传感元件。


2006 年引入了一系列新的基于采用压阻式测量原理的硅传感元件的小型压力/波浪/潮汐传感器。这些传感器表现出极好的准确性、分辨率和稳定性。此外,它们耗能少,可以承受冲击,能够承受 50% 的超压不损坏和不需要重新校准。


来自美国加利福尼亚州斯克里普斯海洋研究所的研究人员拥有长期使用石英压力传感器探测地震带微小海底运动的经验。在这种应用中,高分辨率和长期稳定性是必不可少的。



校准时的压力/波浪/潮汐传感器。在 20-25 个点中,5 个温度和 4-5 个压力下自动校准。所有校准均参照已建立的可追溯标准。



12 个石英和 3 个压阻式 Aanderaa(4117 型)压力传感器在斯克里普斯压力设施中进行了为期 12 个月的漂移评估,压力约为 20MPa(水深约 2000m)。


“这些传感器表现出极好的准确度、分辨率和稳定性。”

在最初的 6 个月中,每隔 7-8 天,通过连接到活塞式压力计校准器 (PGC) 来验证传感器的漂移,PGC是压力传感器校准的可追溯标准。PGC保持在 22MPa。


在部署地点,连接到压力箱并保持常压下可能是进行现场漂移控制的可行方法。暴露在大气压下,接着连接 PGC,以再次评估传感器相对于绝对基准的漂移。


与 PGC 标准相比,Aanderaa 传感器的平均每年下降1.07kPa,而石英压力传感器在去除两个故障传感器的值后,漂移既有升高也有降低,绝对平均值为 3.7kPa/年。


相对于大气压基准,Aanderaa 传感器仍然以平均 0.8kPa/年速率下降,而石英压力传感器的漂移继续以 0.6kPa/年的平均速率升高和降低。


我们已经了解到,压阻式传感器的漂移会随着时间的推移而降低。因此,传感元件的老化将进一步提高稳定性。这种带有更容易预测的漂移应该使它有可能达到优于 1cm 的所需准确度。石英压力传感器漂移的具体物理机制尚不清楚。


[1] IEEE Access PP(99):1-1 · 2018 年 10 月,G. S. Sasagawa,石英谐振式压力表仪器漂移的实验室模拟与测量



带有不同类型的压力管进口帽的压力传感器。上图是标准的,下图是具有防污功能并带有防止颗粒进入的薄膜的。用于含沙量高的地点。













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