고온과 압력에 있는 수정 공진기에서 시뮬라팅 주파수 비선형성

석유와 가스 산업을 위한 센서로서 수정 공진기의 설계를 용이하게 하기 위해, 현재 업무는 온도와 압력의 적용과 관련된 이방성 수정 공진기의 주파수 변경을 산정하기 위해 3차원적 유한 요소 모델의 개발에 초점을 맞춥니다. 이와 용에 의해 주어진 것처럼, 그렇게 함에 있어서, 시뮬레이션은 비선형 열탄성 응력을 가진 매체 위에 중첩된 작은 진동을 위한 점진적 선 장 방정식을 사용하 [1]. 이 방법은 COMSOL에서 둘다 열 응력과 압전기 모델들을 위한 기하학적이고 물질 비선형성을 해결하는 것을 포함합니다. 모델의 두께-전단 모드 주파수 응답은 대략 (25' Ｃ 증가에서) 200' Ｃ에 50' Ｃ에 이르는 온도와 14 psi에서 2,000 psi 증가 (을 가진 20,000 psi까지 압력과 실험적 센서 데이터에 벤치마크로 테스트되었습니다). 외부 압력의 변화에 대한 정상화된 주파수 응답은 하부 온도에 매우 실험 데이터와 잘 일치했고 같은 이유로, 온도 주파수 반응이 잘 실험적 추세를 더 낮은 압력과 조화시켰습니다. 연구는 그러나 동시에 고온과 압력을 적용하는 것 주파수 응답의 상당 에러로 이어진다는 것을 알았습니다. 극단적인 조건에 있는 상승 에러가 제3차 탄성계수의 온도 도함수로 알려진 석영의 어떤 물질 특성의 현재 부족에 기인하라고 가정됩니다.
키워드 : 석영, 온도, 압력, 비선형적인 센서