SA08290398B1 - محوِّل ضغط - Google Patents
محوِّل ضغط Download PDFInfo
- Publication number
- SA08290398B1 SA08290398B1 SA8290398A SA08290398A SA08290398B1 SA 08290398 B1 SA08290398 B1 SA 08290398B1 SA 8290398 A SA8290398 A SA 8290398A SA 08290398 A SA08290398 A SA 08290398A SA 08290398 B1 SA08290398 B1 SA 08290398B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- resonator
- transducer
- housing
- quartz
- piezoelectric
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
- G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/04—Means for compensating for effects of changes of temperature, i.e. other than electric compensation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
- H03H9/02023—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles consisting of quartz
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02133—Means for compensation or elimination of undesirable effects of stress
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
الملخـــص يتعلق الاختراع الحالي بمحوِّل ضغط pressure transducer لإجراء قياسات عند ضغوط عالية يشتمل على مبيت housing وجهاز رنين كهربي إجهادي piezoelectric resonator داخل المبيت ، حيث يشتمل جهاز الرنين resonator على مادة كهربية إجهاديه مزدوجة الدوران معدة أو مصممة لعمل اهتزازات في النغمة الأساسية vibrating in the fundamental tone للأوضاع المزدوجة dual modes ذات الاهتزازات السريعة والبطيئة لقص السُمك fast and slow thickness-shear vibrations .
Description
_ 7 ال محوّل ضغط Pressure transducer الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الكشف الحالي Vina ile ضغط pressure transducers . على نحو أكثر تحديداً؛ تعلق بعض السمات التي جاء الكشف عنها في هذا الطلب بمستشعرات الضغط pressure sensors التي تصلح لاستخدامها في آبار حقول الزيت oilfield wells أو في خطوط الأنابيب pipelines © عادةً ما تحتوي مستشعرات الضغط و درجة الحرارة الكهربية الإجهادية على جهاز رنين بلوري داخل مبيت housing به أقطاب كهربية electrodes » ويتم نقل الضغط ودرجة الحرارة البيئية إلى جهاز الرنين resonator عبر المبيت ؛ ويتم استشعار التغيرات في جهاز الرنين واستخدامها لتفسير درجة الحرارة و/أو الضغط. تصف البراءة الأمريكية رقم 7619797868 مثالاً لمحوّل ضغط كهربى piezoelectric pressure transducer (sales) . في الوسائل التقليدية التي يُطلقٌ عليها محولات ٠ أحادية single-mode transducers الأسلوب التي تستخدم 400 أحادية الأسلوب؛ يتأثر جهاز الرنين بكل من درجة الحرارة والضغط إلى درجة أن مثل هذه الوسائل قد لا تصلح لاستخدامها في البيئات التي تتباين Led كل من درجة الحرارة والضغط. يتمثل أحد الأساليب المستخدمة لتقليل عدم انتظام قياسات الضغط في استخدام أجهزةٍ الرنين ذات الذبذبة ثنائية ١ لأسلوب resonators with dual-mode oscillation . تكشف البراءات ١ لأمريكية أرقام EO 5 867141 E6141 ١ 57447 عن أمثلة لمحولات الضغط هذه. على الرغم من ذلك يغلب على الشكل الهندسي للمحوّل الخاص بمثل هذه أجهزة الرنين أن يكون أكثر تعقيداً نسبياً؛ رخا بح
سد ؟ -—
ويغلب عليه أن يكون أكبر نظراً لعملية التصنيع. وقد يؤدي الإجهاد المسلّط على المحوّل في
يعض الحالات؛ Jie آبار الزيت أو الغاز «oil or gas wells إلى تفتل المواد أو تكون شقوق
صغيرة قد تتلف محوّل الضغط pressure transducer .
Bale ما تستخدم محولات الضغط pressure transducers التي تستخدم اهتزازات لقص السْمك
thickness shear vibrations © الذبذبة أحادية الأسلوب single-mode oscillation سالفة الذكر ٠ في
مثل هذه الحالات؛ على الرغم من أن الشكل الهندسي للمحوّلات أحادية الأسلوب قد يكون أبسط من
المحولات ثنائية الأسلوب dual-mode transducers « إلا أن مثل هذه المحوّلات توفر بيانات
الضغط فقطء وهكذا يتعين الحصول على بيانات درجات الحرارة من وسيلة مستقلة لاستشعار درجة
الحرارة» ويفضل أن تكون قريبة من المحوّل الذي يجعل عملية تكثيف درجة الحرارة أبطأ نسبياً وقد ٠ تفتقد هذه البيانات إلى الدقة.
كما سيتضح من الوصف والشرح التاليين؛ يتغلب الاختراع الحالي على هذه العيوب على الأقل
ويقدم محوّل ضغط جبد.
الوصف العام SU اختراع
في gaa) سمات الاختراع الحالي؛ يشتمل محوّل الضغط pressure transducer على مبيت housing ٠ وجهاز رنين كهربي إجهادي داخل المبيت piezoelectric resonator located in the
piezoelectric على مادة كوارتز ثنائية الدوران resonator ويشتمل جهاز الرنين ¢ housing
quartz material _ذات إجهاد كهربي منخفض معدة أو مصممة لعمل اهتزازات في النغمة الأساسية
vibrating in the fundamental tone للأوضاع المزدوجة dual modes ذات الاهتزازات السريعة
والبطيئة لقص GL
YN AV
fast and slow thickness-shear vibrations . في بعض السمات التي جاء الكشف عنها في هذا الطلب؛ قد يكون جهاز الرنين Sle resonator عن جهاز رنين كهربي إجهادي piezoelectric resonator مصنوع من مادة الكوارتز منخفضة 583710. في سمات أخرى خاصة بهذا الطلب؛ء يشتمل جهاز الرنين على جهاز رنين ثنائي محدب bi-convex resonator موضوع بالمستوى © النصف قطري للمبيت housing بحيث يكون محوّل الضغط pressure transducer ذات شكل متناسق محورياً axi-symmetrical . قد يكون مبيت housing المحوّل متناسق محورياً axi-symmetrical وقد يوضع جهاز الرنين 007 _بمستوى نصف قطري داخل المبيت الذي له جزء طرفي محصور بين القمم الطرفية caps 020© _للمبيت. في سمات هذا الطلب؛ قد تكون القمم الطرفية end caps منصهراً متصلاً Ye بالجزء الطرفي lead peripheral portion الرنين resonator . في سمات أخرى؛ قد تكون القمم الطرفية aie بالجزء الطرفي لجهاز الرنين بوصلة معدنية - معدنية ٠ metal-metal bonding في سمات أخرى لهذا الطلب؛ قد تكون القمم الطرفية متصلةٌ بالجزء الطرفي لجهاز الرنين بمادة زجاجية مانعة للتسرب glass sealant . قد تشتمل كل قمة طرفية للمحوّل على سطح داخلي inner surface واحد على الأقل وسطح ٠ خارجي منحني curved outer surface واحد على الأقل. قد يوجد كل القطب الكهربي لجهاز الرنين على السطح الداخلي لكل قمة طرفية end cap حتى لا تتلامس الأقطاب الكهربية mw electrodes جهاز الرئين ؛ وقد يكون لكل قمة طرفية فتحة واحدة على الأقل بها أسلاك لتوصيل الكهرباء بين الأقطاب الكهربية electrodes للسطح الداخلي inner surface وأقطاب كهربية خارجية مناظرة corresponding external electrodes على السطح الخارجي للقمم الطرفية ٠ | ونع outer surfaces of the end . يمكن تعبئة الفتحات بمادة مانعة للتسرب .sealant رخ با
= ها في السمات المكشوف عنها في هذا الطلب؛ قد يكون جهاز الرنين Blue resonator عن جهاز رنين ثنائي محدب bi-convex resonator ؛ وجهاز رنين محدب مستو plano-convex resonator وجهاز رنين له أنصاف أقطار انحناء radii of curvature مختلفة بامتداد محوريه المتعامدين. قد يشتمل المبيت housing على جسم أسطواني الشكل body section that is cylindrical ؛ وقمة © طرفية end cap واحدة على الأقل عند أحد طرفي الجسم end of the body ؛ وقد يوضع جهاز الرنين بالمستوى النصف قطري للمبيت داخل الجسم. في سمات هذا الطلب؛ قد يوجد زوج من القمم الطرفية end caps عند الأطراف المقابلة للجسم؛ وقد يكون لكل قمة طرفية سطح واحد على الأفل منحنى على شكل نصف hemispherically curved 3S . في سمات هذا الطلب؛ قد يحتوي المحّل على مبيت متناسق محورياً axi-symmetrical ؛ وقد ٠ يُوضع جهاز الرنين resonator بمستوى نصف قطري داخل المبيت ؛ ويشتمل جهاز الرنين على جزء طرفي محصور بين القمم الطرفية للمبيت ؛ ويمكن تشكيل مستوى السطح الداخلي للقمة الطرفية الواحدة على الأقل ليكون مجاوراً لسطح جهاز الرنين. كما قد يشتمل المحوّل على طبقة رابطة bonding layer بين القمة الطرفية الواحدة على الأقل والجزء الطرفي peripheral portion لجهاز الرنين ؛ حيث ينفصل السطح الداخلي المتعرج contoured inner surface للقمة الطرفية ٠ الواحدة على الأقل عن سطح جهاز الرنين بفجوة ثابتة constant gap تساوي مك طبقة الوصلة . thickness of the bonding layer في سمات أخرى خاصة بهذا الطلب؛ قد ينفصل السطح الداخلي المتعرج للقمة الطرفية الواحدة على الأقل عن سطح جهاز الرئين بفجوة أكبر من lel طبقة الوصلة.
YVAV
توفر السمات المكشوف عنها في هذا الطلب جهاز رنين له جزء طرفي محصور بين القمم الطرفية Saal end caps حيث يكون جهاز الرئين على شكل 11 في قطاع عرضي. في السمات المكشوف عنها في هذا الطلب؛ يشتمل المحوّل أيضاً على الأقطاب الكهربية lead electrodes الرنين resonator والمعدة أو المصممة لحث اهتزازات ذات نغمات أساسية في 0 جهاز الرنين ؛ حيث يكون جهاز الرنين أقطاب كهربية electrodes معداً أو مصمماً لزيادة السعة الحركية motional capacitance للنغمة الأساسية إلى أقصى حد ولتقليل السعة الحركية motional capacitance للنغمات غير التوافقية غير المطلوبة أقل من مستوى محدد مسبقاً. يشتمل أحد أجهزة الرنين الكهربية الإجهادية على بلُورة من الكوارتز ذات دورة زوايا مزدوجة م (فاي) = ١.7 درجة؛ زائد أو ناقص ؛ درجة؛ و0 (ثيتا) = -4.5 3 درجة؛ زائد أو ناقص ؛ درجة. ٠ يشتمل جهاز رنين كهربي إجهادي piezoelectric resonator آخر على ,555 من الكوارتز ذات دورة زوايا مزدوجة م (فاي) = ١ درجة. زائد أو ناقص ؛ درجة؛ و0 (ثيتا) = Y= درجة؛ زائد أو ناقص ؛ درجة؛ ويشتمل جهاز رنين كهربي إجهادي آخر على بِلُورةٍ من الكوارتز ذات دورة زوايا مزدوجة م (فاي) = ١١ درجة؛ زائد أو ناقص 4 درجة؛ و0 (ثيتا) = YV.o— درجة. زائد أو ناقص ؛ درجة؛ ويشتمل جهاز رنين كهربي إجهادي آخر بِلُورة من الكوارتز ذات دورةٍ زوايا مزدوجة م ٠ (فاي) - dan VEY زائد أو ناقص 4 Aaya و0 (ثيتا) = Vem درجة. زائد أو ناقص ؛ درجة. يوفر هذا الكشف أداءةً لقياسات الضغط تشتمل على محوّل ضغط pressure transducer ؛ ومستشجر لدرجة Shall على أو بالقرب من السطح الخارجي لمحل الضغط ؛ حيث يشتمل المحوّل على مبيت housing وجهاز رنين كهربي إجهادي من الكوارتز داخل المبيت حيث يشتمل جهاز الرنين على مادة كهربية إجهادية مزدوجة الدوران معدة أو مصممة لعمل اهتزازات في النغمة رحا نا ><
بد ا الأساسية vibrating in the fundamental tone للأوضاع المزدوجة dual modes ذات الاهتزازات السريعة والبطيثة لقص fast and slow thickness-shear vibrations Slaldl .5 توفير طريقة تشتمل على تجميع محوّل الضغط transducer pressure measurements يشتمل على مبيت housing وجهاز رنين كهربي إجهادي piezoelectric resonator من الكوارتز داخل المبيت 0 ؛ حيث يشتمل جهاز الرنين resonator على sale كهربية إجهادية مزدوجة الدوران معدة أو مصممة لعمل اهتزازات في النغمة الأساسية vibrating in the fundamental tone للأوضاع المزدوجة ld dual modes الاهتزازات السريعة والبطيئة لقص Sell ؛ وتحديد نسبة طول إلى عرض (RA) جهاز الرنين لفصل النغمات غير التوافقية عن الأسلوب الرئيسي للرنين. سيتم بيان مميزات إضافية وسمات جديدة للاختراع في الوصف التالي أو يمكن أن يعرفها أولئك ٠ المتمرسون في المجال بعد قراءة المادة الواردة في هذا الطلب أو استخدام الاختراع. يمكن تحقيق فوائد الاختراع من خلال الأسلوب الوارد في عناصر الحماية المرفقة. شرح مختصر للرسومات توضح الرسومات المرفقة النماذج المفضلة للاختراع الحالي والتي تعد جزءًا من المواصفة»؛ وهي توضح مع الوصف التالي مبادئ الاختراع الحالي وتبينها. ٠ الشكل ١ عبارة عن محوّل ذبذبات ثنائي الأسلوب. الشكلان ؟أ و ”ب عبارة عن قطاعين عرضيين لمحؤّلات ضغط pressure transducers توضيحية وفقاً للكشف الوارد في هذا الطلب. YVAN
الأشكال Avi تبين نتائج توزيع الإجهاد في محوّل الضغط pressure transducer كما هو مبين في الكشف الوارد في هذا الطلب. الشكل ؛ عبارة عن قيم حساسية الضغط المحسوبة لذبذبة الأسلوب B الحساسة لدرجة الحرارة وذبذبة الأسلوب 13 الحساسة لضغط المحوّل كما هو مبين في الكشف الوارد في هذا الطلب. © الأشكال aoe عبارة عن أمثلة لأشكال قطاعية عرضية في أجهزة رنين توضيحية وفقاً للكشف
الوارد في هذا الطلب. الشكل ١ عبارة عن رسم بياني تخطيطي لجهاز رنين محدب مستو plano-convex resonator متعرج غير كروي. الشكل 7 عبارة عن قطاع عرضي محوّل ضغط توضيحي وفقاً للكشف الوارد في هذا الطلب.
٠ الشكل A عبارة عن عملية لتكوين جهاز رنين محدب مستو plano-convex resonator وفقاً للكشف الوارد في هذا الطلب. الشكل 4 عبارة عن محوّل ضغط pressure transducer توضيحي آخر وفقاً للكشف الوارد في هذا الطلب. الشكلان pile ب٠٠١و ٠١ عن أمثلة أخرى لسطح بيني رابط بين جسم رئيسي وقمم طرفية كما
. هو مبين في هذا الطلب Vo وفقا للكشف الحالي. AT عن محوّل ضغط توضيحي Ble ١١ الشكل
بحا بن
الشكل ١١ عبارةٍ أيضاً عن محوّل ضغط pressure transducer توضيحي آخر وفقاً للكشف الحالي. الشكل ١١3 عبارة Lad عن محوّل ضغط توضيحي آخر وفقاً للكشف الحالي. الشكل ١4 عبارة أيضاً عن محوّل ضغط توضيحي AT وفقاً للكشف الحالي. © الشكل Vo عبارة أيضاً عن محوّل ضغط توضيحي آخر وفقاً للكشف الحالي.
الشكل ١١ عبارة أيضاً عن محوّل ضغط توضيحي آخر وفقاً للكشف الحالي. الشكل ١١7 عبارة Lad عن محوّل ضغط توضيحي آخر وفقاً للكشف الحالي. الشكل VA عبارة عن رسم بياني تخطيطي لجهاز توضيحي لقياس قيم الضغط في بئر مارة من خلا تكوينات أرضية la, للكشف الحالي .
٠ الشكل ١19 عبارة عن محوّل ضغط توضيحي له مقاومات حرارية ذات أغشية رقيقة. الشكل ٠١ عبارة عن محوّل ضغط توضيحي AT له مقاوم حراري ذي elie رقيق. على مدار الرسومات؛ تشير الأرقام المرجعية المتماثلة إلى عناصر مشابهة ليست بالضرورة أن تكون متماثلةً هي الأخرى. وعلى الرغم من إجراء العديد من التعديلات والأشكال المختلفة للاختراع؛ فقد تم إيضاح نماذج خاصة من خلال الأمثلة في الرسومات وسيتم بيانها تفصيلاً في
٠ هذا الطلب. على الرغم من ذلك؛ يجب فهم أن الاختراع لا يقتصر على الأشكال المعينة المكشوف ie بل إن نطاقه يضم كافة التعديلات؛ والمكافئات والأشكال البديلة كما هو مبين في عناصر الحماية المرفقة.
YVAY
١٠١ oo فيما يلي وصف للعديد من نماذج الاختراع وسماته؛ علماً بأنه لم يتم وصف كافة ميزات التشغيل الفعلي في المواصفة؛ وستتضح بالطبع في ثنايا كل مثال من هذه الأمثلة ضرورة اتخاذ العديد من القرارات الخاصة بالتشغيل إنجازاً للأهداف الخاصة بالمطوّر؛ مثل الامتثال للضوابط المتعلقة بالنظام والإدارة والتي تختلف من تشغيل إلى آخر. علاوةً على ذلك؛ سيكون من المفهوم أن مثل 5 روتينية لذوي المهارة العادية Fag هذا الهدف قد يكون معقداً ومضيعاً للوقت؛ غير أنه لن يكون بعد الاستفاددة من الكشف الوارد في هذا الطلب. كلاسيكي له أسلوبا اهتزاز بتريدات pressure transducer عبارة عن مثال لمحوّل ضغط ١ الشكل مختلفة؛ هما الأسلوب © والأسلوب ؛ حيث يستجيب الأسلوب © للتغيرات من حيث كل من يستجيب بصفة أساسية درجة الحرارة؛ بينما يكون B الضغط ودرجة الحرارة في حين أن الأسلوب ٠ على جهاز رنين ٠١ يحتوي المحوّل ١٠ تأثير الضغط ضعيفاً نسبياً. بالإشارة إلى الشكل جهاز TY YY حيث ينفصل طرفا VY cylindrical housing ؟ في مبيت اسطواني © resonator
Electrodes are provided هناك أقطاب كهربية لإستثارة أدا « اهتزازي VY عن المبيت Yo الرنين هكذاء تم تصميم جهاز الرنين لزيادة تباين خواص الإجهاد في .10 excite vibrational behavior اتجاه واحد إلى أقصى حد مقارنةٌ بالاتجاه الآخر للحصول على تغيرات مستحثة بالإجهاد في أحد ٠ علاوةً على ذلك؛ يجب أن تكون نسبة قيم الإجهاد 530 كلما أمكن؛ ويفضل lal) أسلوبي قص الإجهاد صفر في اتجاه واحد. أحادية الأسلوب BL ell تستخدم محوّلات الضغط المتوفرة تجارياً التي تستخدم اهتزازات لقص تباين Sale بصورة نموذجية. نظراً لأن المحوّل يستخدم قطعة كوارتز أحادية الدوران؛ ولا يتطلب اب ا AN
١١ - ل خواص الإجهاد في جهاز الرنين resonator ؛ وقد يكون الشكل الهندسي للمحوّل أبسط بكثير من المحوّل ثنائي الأسلوب المبين في الشكل .١ على سبيل المثال» يمكن مواءمة بنية شبيهة بالخيزران متوافقة محورياً للمحوّل أحادي الأسلوب. على الرغم من ذلك؛ يمكن في المحوّلات أحادية single mode transducers الأسلوب الحصول على معلومات حول الضغط فقط. يجب اشتقاق معلومات © حول درجة الحرارة من وسيلة أخرى لاستشعار درجة الحرارة؛ ويفضل وضعها بالقرب من المحوّل.
بالإشارة الآن إلى الشكل ؟أ؛ يشتمل محوّل ضغط ٠٠١ pressure transducer الاختراع الحالي
على مبيت متوافق محورياً ٠١ OY axi-symmetric housing وأجوف من الداخل وجهاز رنين
ثنائي محدب ١١١ bi-convex resonator يوجد عند مستوى نصف قطري داخل المبيت located in a radial plane within the housing . وفقاً لنموذج أول » يتضمن جهاز الرنين ١١" جزء لوحي
٠١١ plate portion ٠ له سطح ذي حافة محيطية circumferential edge surface ١١١أ. تكون القمم الطرفية ١8١ VY end caps عند الجانب المقابل اللوح .٠١١ تقترن القمم الطرفية AY
٠ باللوح ٠١١ لتحديد تجويف cavity ١٠٠أ داخل يوضع داخله جهاز الرنين NY يمكن تشكيل لوح ٠٠١ جهاز الرئين ١١١ والقمم الطرفية 017٠ 170 في صورة بنيات متوافقة محورية أحادية من بكرة بلورية من الكوارتز crystal quartz block هكذاء؛ يكون اللوح ١١١ والقمم الطرفية
١7٠١ 700 00 ذات متسوى متوافق حول مستوى مركزي P ومتوافقة محورياً حول المحور ©؛ كما هو مبين في الشكل 7ب. تقترن القمم الطرفية ٠3٠0 ٠7١8 بأطراف ١١٠ب اللوح ١١١ عبر أسطح
بينية .٠50 bonding interfaces Adal) قد يكون كل نصف قطر منحنى الأسطح المتصلة للقمم الطرفية 1١ VY.
Each radius of curvature of bonded surfaces of end caps هو نفس نصف قطر منحنى الأسطح المناظرة المتصلة للوح .٠١١ plate على سبيل المثال؛ قد يكون
Ve نصف قطر منحنى السطح المتصل VY + radius of curvature of bonded surface للقمة الطرفية AN لاب
١١" - ٠١١ end cap هو نفس نصف قطر منحنى السطح المتصل ١7١ب لوح VY. plate قد يكون السطح الداخلي inner surface ١٠٠١ب للقمة الطرفية ١7١ نصف كروي أو تصف كروي زائف من حيث الشكل hemispherical or quasi-hemispherical in shape ء كما هو مبين في الشكل ud ea شكل القمة الطرفية OY يتسم المحوّل ٠٠١ وفقاً للشكلين ؟أ و"ب عند الأسطح © البينية/الطبقات الرابطة بإجهاد منخفض القص بين القمم الطرفية OY 130 واللوح Ve وبتخلف منخفض وانحراف كبير المدى في خرج المحوّل .٠٠١ في نماذج gal قد تكون الأسطح الداخلية للقمم الطرفية ١3١ ٠7١ إهليلجية ld قطاع عرضي؛ أي؛ أسطح تربيعية quadratic -surfaces يشتمل الكوارتز البلوري crystal quartz المستخدم في نماذج هذا الطلب على sale كوارتز ثنائية ٠ الدوران piezoelectric quartz material ذات إجهاد كهربي منخفض يمكنها التذبذب في أساليب ثنائية وتكون ذات اهتزازات سريعة وبطيئة لقص السُمك . يتذبذب جهاز رنين من الكوارتز لأسلوب lal في ثلاثة أساليب من الحركة؛ ell) القابل للتمديد أو الأسلوب AT والسُمك ذي القص السريع أو الأسلوب BY والسُمك ذي القص البطئ أو الأسلوب MC بحيث تتبع تردادات الرنين العلاقة التالية p> fp > fo Ve يكون الكوارتز ثنائي الدوران الذي يمكن استخدامه Blue عن كواراتز SBTC (إجهاد معادل في الأسلوب B ودرجة حرارة معادلة في الأسلوب ©) له؛ على سبيل المثال»؛ زوايا ي (فاي) = VY درجة؛ زائد أو ناقص ؛ درجة؛ و0 (Ld) = -4.9؛؟ درجة؛ زائد أو ناقص ؛ درجة؛ كما هو موصوف في البراءة الأمريكية رقم 4419750 وطلب البراءة الأوروبي رقم 1640117604 والنشرة رقم 46459 ca) ero المنشورة في VE سبتمبر 19484 و YVAV
— ١١
B. K. Sinha, "Stress compensated orientations for thickness-shear quartz resonator”,
Proc. 35th Annual Frequency Control Symposium, pp. 213-221, 1981. (المشار إليه فيما يلي بالمرجع )0( حيث تم دمج البراءة الأمريكية سالفة الذكر كاملةً ضمن أجهزة الرنين ثنائية الاتجاه المعيار المطبق على crystalline المراجع. تتوافق اتجاهات بلورات : المنشور في محاضر جلسات ١949 (piezoelectric crystalss البلورات الكهربية الإجهادية ©
NER المنشور في ديسمبر the Institute of Radio Engineers, New York
SBTC V+ + transducer في محوّل Shpall توضح توزيع الإجهاد الرئيسي الثالث ATIF الأشكال ؛ يتم حساب الإجهاد الرئيسي الثالث عند عقد محددة مسبقاً في المحوّل fr في الشكل . cut quartz تشير الرمزان 2476" و1410" إلى أقصى نقطة وأدنى نقطة الإجهاد المحسوب» على . ٠٠١١ عبارة عن توزيع الإجهاد بصورة عادية بامتداد المحور * في قرص SF الترتيب. الشكل ٠ عبارة عن توزيع الإجهاد بصورة عادية بامتداد AF والشكل ١١١7 resonator داخل جهاز الرنين وععه ١ج يوضحان أن قيم الإجهاد بامتداد كل من OF الشكلان .٠١١ المحور 7 في القرص منتظمة نسبياً. الشكل 4 عبارة عن ١١١ resonator اتجاهي المحورين و72 في جهاز الرنين قيم حساسية الضغط (هرتز/كجم/متر مربع) المحسوبة لذبذبة الأسلوب 8 الحساسة لدرجة الحرارة كما يبدو في الشكل 4؛ تبلغ حساسية الضغط .٠٠١ وذبذبة الأسلوب 83 الحساسة لضغط المحوّل Ye هرتز/ كجم/متر مربع حيث يكون الأسلوب 18 بدون حساسية تقريباً. ١07١ - للأسلوب © حوالي 05 درجة ١ = على سبيل المثال» م (فاي) opal يوفر الكشف الوارد في هذا الطلب قطع كوارتز درجة ٠١1.7 = (فاي) or درجة و0 (ثيتا) = -0.١؟ درجقي ١ = (ثيتا) - -؟؟ درجة؛ن (فاي) درجة (تتسم كل منها بتفاوت زائد أو ناقص ؛ درجة). تقع الاتجاهات سالفة Yom = و0 (ثيتا) رحا بيب
٠4 ل SA على المناطق معادلة الإجهاد لاتجاهات الأسلوب 3ا للاهتزاز كما هو موصوف في المرجع سالف الذكر .)١( بالتالي وبصورة تشبه حالة القطع SBTC يمكن استخدام تغيرات تردد الرئين للأسلوب B لقياس درجة حرارة عنصر الاستشعار element 8 /جهاز الرنين resonator بصورة يعتمد عليها نظراً للانخفاض الشديد للحساسية قيم الإجهاد المسلطة في المحوّل باستخدام © جهاز رنين متوافق محورياً. يمكن بعد ذلك استخدام تغيرات تردد رنين الأسلوب © لقياس الضغط الهيدروستاتي hydrostatic pressure المسلط على المحوّل ذي الحساسية المنخفضة لتغيرات درجة حرارة عنصر الاستشعار/جهاز الرنين. الأشكال 5أ-5ه توضح بعض الأمثلة ذات الشكل القطاعي العرضي لأجهزة الرنين. هناك أقطاب كهربية ٠١ 196 electrodes على ١ لأسطح المقابلة في الأجزاء المركزية للوح central portions ١١١ of the plate ٠ بالطرق التقليدية؛ Jie ترسيب البخار بالتفريغ vacuum evaporation 00 والطلاء بالرش الكاثودي. Sale ما تكون مادة القطب الكهربي من الذهب حيث قد تُستخدم طبقة وسيطة من الكروم لتثبيط انتقال الذهب إلى مادة الكوارتز. قد يبلغ سُمك الأقطاب الكهربية 155 60 حوالي ٠٠١ أنجستروم. يتشكل العنصر الرنان ١١" في الجزء بين الأقطاب الكهربية 100 160. قد يكون جهاز الرنين IY محدباً لوحياً كما هو مبين في الشكلين fo coy Ve باستخدام جهاز الرنين المحدب المستوي؛ يمكن احتجاز طاقة اهتزازات ele في جهاز الرنين ١١١ لتقليل كميات الفقد المتزايدة والانعكاسات الممكنة للنغمات غير التوافقية من القطب الكهربي وحدود الأسطح. بعبارة أخرى» يقلل جهاز الرنين resonator المحدب المستوي من الأساليب غير المطلوبة للاهتزاز ويحد من طاقة اهتزاز الرنين قدر الإمكان للحصول على قيمة 9. كما يمكن مواءمة أشكال أخرى لجهاز الرنتين ؛ مثل جهاز الرنين الثنائي المحدب bi-convex resonator ٠ المبين في الشكلين a0 و#د؛ أو جهاز رنين مسطح «flat resonator كما هو مبين في YVAY
١٠١ - الشكل #ده. في أجهزة الرئين المحدبة اللوحية plano-convex والثنائية المحدبة bi-convex ؛ قد تكون الأجزاء الطرفية التي تحيط بالعنصر الرنان ١١١ للوح ٠١١ مسطحة؛ كما هو مبين في الأشكال دأ ودجء لإحكام الغلق بين اللوح ٠١١ والقمم الطرفية Te 170 end caps دون الاضطرار لتشكيل الأسطح الطرفية للقمم الطرفية AFCA © بضبط منحنيات الأسطح المحدبة adjusting curvatures of the convex surfaces « يمكن تقليل انعكاسات النغمات غير التوافقية reduce reflections of anharmonic overtones من حواف الغقطب الكهربي electrode edges وزيادة فصل الترددات بين الأسلوب المطلوب والأسلوب غر المطلوب؛ كما هو موصوف lay تفصيلياً Led يلي. قد يكون للسطح المحدب لجهاز الرئين ١١" resonator أنصاف أقطار انحناء radii of curvature مختلفة بامتداد الاتجاهات المتقاطعة ٠ تبادلياً المشار إليها بالاتجاهات X و7 في الشكل ؟. بالإشارة إلى الشكل 6؛ على سبيل المثال؛ يمكن ضبط أقطار المنحنين ,«1:61 بامتداد الاتجاهين X3 5X1 على سطح جهاز الرنين ١١" resonator كما هو موصوف في : B.
K.
Sinha, "Doubly Rotated Contoured Quartz Resonators", IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. المجلد fA رقم 60 الصفحات 1180-1157 سبتمبر 700٠ (المشار إليه فيما بعد بالمرجع (7)'). باستخدام جهاز رنين ise مستو plano-convex resonator متعرج غير كروي له أنصاف أقطار انحناء radii of curvature مختلفة بامتداد الاتجاهات المتقاطعة تبادلياً؛ يمكن كبت استثارة بعض النغمات غير التوافقية. YVAV
١١ ل على سبيل المثال؛ يمكن أن يظهر جهاز الرنين resonator المحدب المستوي SBTC المتعرج كروياً حيث يبلغ نصف قطر كرة المنحنى 160218 مم نغمات توافقية وغير توافقية أساسية للأسلوب 3 للاهتزاز كما هو مبين في الجدول .١ يتم حساب ترددات الرنين للأسلوب 8 في الجدول ١ لجهاز الرنين المحدب المستوي حيث يبلغ © نصف قطر كرةٍ المنحنى الخاص به © ١ مم؛ وسُمك السطح عند المركز 200 - 4 عممء؛ ويبلغ سُمك الأقطاب الكهربية electrodes 800 أنجستروم. يفترض أن يكون القطب الكهربي مربع الشكل يبلغ جانبه A مم. الجدول ١ p | m n . ب التردد (كيلو هرتز) د عن EC ٠ على الرغم من ذلك؛ إذا بلغ نصف قطر المنحنى بامتداد 36.7 7760 مم وبامتداد ATT Xs مم؛ يتم الحصول على نغمات توافقية وغير توافقية أساسية مختلفة مناظرة للأسلوب 3 للاهتزاز كما هو مبين في الجدول .١ YVAV
- ١7 الجدول ؟
ا ل اا توضح الأمثلة كيفية تقليل عدد النغمات غير التوافقية (الأساليب غير المطلوبة) من 8 في حالة الكونتور الكروي spherical contour إلى ؛ في حالة الكونتور غير الكروي non-spherical
contour © بالإضافة إلى ذلك؛ يزداد الفارق بين الرنين الرئيسي وأقرب أسلوب غير توافقي غير مطلوب من 9 كيلو هرتز (في حالة (spherical contour إلى ١١١ كيلو هرتز (في حالة كونتور غير كروي). علاوةً على ذلك يمكن ضبط شكل و/أو ana الأقطاب الكهربية Vie Yeu electrodes وتحسينهما لزيادة السعة الحركية motional capacitance للنغمات التوافقية المفضلة للأسلوب B ٠ إلى أقصى حد والأسلوب ©؛ وكبت استثارة النغمات غير التوافقية غير المطلوبة بتقليل مواسعتها الحركية إلى أقل من المستوى العلوي المحدد مسبقاً الذي يمكن ضبطه باعتبار متغيرات أخرى لتصميم المحوّل. تتوقف السعة الحركية لأسلوب الرنين على ثلاثة متغيرات للتصميم. أولاً؛ يتم تثبيت الاقتران الكهربي الميكانيكي لأسلوب ما للاهتزاز بالاتجاه البلوري المختار. ثانياً؛ يؤثر Chai قطر المنحنى على مقدار المواسعة الحركية. يؤدي زيادة نصف قطر المنحنى VO إلى زيادة مقدار المواسعة الحركية. YVAV
YA — — با لإضافة إلى celia كما يؤر شكل القطب الكهربي وحجمه بصفة عامة على مقدار السعة الحركية لأسلوب اهتزاز مختار. وتؤدي المساحة الأكبر للقطب الكهربي بصفة عامة إلى زيادة مقدار المواسعة الحركية. كما تؤدي زيادة تيار الإزاحة من خلال البلورات إلى زيادة المواسعة الحركية. : على الرغم من ذلك؛ ثبت أيضاً أن السعة الحركية motional capacitance المرتبطة ببعض © النغمات غير التوافقية يمكن تقليلها إلى درجة كبيرة بتعديل شكل القطب الكهربي وحجمه.
وجد المخترعون الحاليون أنه بتحسين نسبة طول إلى عرض جهاز الرنين (RA) resonator يمكن زيادة فصل ترددات النغمات العرضية غير المطلوبة أو غير توافقية عن الأسلوب الرئيسي للرنين. وفقاً لما هو مستخدم في هذا الطلب؛ تشير 'نسبة الطول إلى aad) إلى نصف قطر منحنى (8)
جهاز الرنين مقسوماً على مك جهاز الرنين عند المركز )1(
٠ ا لاحظ أن الشكل 1 والشكلين * و؟ التاليين توضح AB لأطياف مقابل نسبة طول إلى عرض جهاز رنين (RA) لبيان فصل النغمات غير التوافقية غير المطلوبة عن الأسلوب الرئيسي للرنين بتحديد نسبة الطول إلى العرض. كما لاحظ المخترعون أن الأسلوب الأساسي للرنين يوفر ميزات غير مسبوقة لأن © لجهاز الرنين ‘ أي عامل الجودة المحدد في صورة طاقة مخزنة/مشتتة؛ يتحسن؛ ويعمل جهاز الرنين بتردد أقل
٠ وأكثر تحملاً لشكل السطح.
ب نب
~ 4 الجدول ؟
B— (Veber) كيلو مرت بر 8 = )٠00( 8-)٠0007(© : النغمات الأقرب غير التوافقية ؛؟ كيلو هرتز. > (Vener) © الأسلوب B الأسلوب | n,m.p R/t kHz | kHz
Yio. 7 | oo) Vou
Yai. | Your | Yo بر لضن | YY | £0)
YVay | FIV | OY
YA | ب | YY
YY | vet | £.Y))
Yaya | vey CE 1d. You | Yi)
Vers تم | £8) الجدول ؛ © kHz kHz
YAYY YYYY Vero VY.
YY AA Yeva Veoo¥ ال YI 6"
YYov Yova VeYeu
Youu اد لا
YVYY YAY "7 774 ا Veo
YA اق 7
YAY) م 1
YAS AN ov. - (VEC كيلو هرتز؛ 5# = (Verner) 8-)٠0007( ©: النغمات الأقرب غير التوافقية ؟؟ كيلو هرتز. - 8 متناسقة محورياً ولها نفس ٠30 170 end caps بالإشارة إلى الشكل 7؛ تكون القمم الطرفية المقابلة لجهاز الرئين ١8١ ٠78 الشكل الخارجي. يتم تبييت الأجزاء الداخلية للقمم الطرفية على عمق محدد مسبقاً لتكون مساويةً للعنصر الرنان داخل المنطقة الوسطى ١١١ resonator © bonding عبر أسطح بينية رابطة ٠١١ بأطراف الوح ١١١ ٠7١ تقترن القمم الطرفية .٠٠١١ للوح قد يكون NY لتحديد التجويف ١٠٠أ الذي يوضع داخله جهاز الرنين ٠0 مناسبة 5 منطقة مفرغة أو يمكن تعبئته بغاز خامل. في بعض الحالات؛ يمكن تأمين القمم ٠٠١ للتجويف ١١0 تثبيتها على حواف الوح ١١٠٠؛ ويمكن تزويد الأسطح البينية الرابطة SAT 9768 الطرفية : بطبقات رابطة من مادة ربط مناسبة. ٠ بمادة زجاجية كي يتلاءم ٠١١ باللوح ١١ OTe على سبيل المثال؛ يمكن تثبيت القمم الطرفية مع المعالجة الحرارية. يمكن ترسيب المادة الزجاجية على واحدة على VE السطح البيني الرابط على سبيل المثال؛ باستخدام عجينة بها فريتة ٠١ واللوح ١١١ ٠7١ الأقل من القمم الطرفية
We Ye زجاجية وترسيب المحلول العضوي من خلال شبكة حجب. يمكن ربط القمم الطرفية عبر المادة الزجاجية بالمعالجة الحرارية عند درجة حرارة محددة مسبقاً مناسبة للربط. ٠١١ واللوح V0 sale دون المادة الزجاجية؛ أو أية ٠١١ باللوح ١١ ٠7١0 في مثال آخر؛ يمكن ربط القمم الطرفية وصلة منصهرة؛ أو وصلة (JU) بواسطة؛ على سبيل ١68 أخرى؛ عند السطح البيني الرابط : ؛ كما هو موصوف في؛ على سبيل المثال metal-metal bonding معدنية - معدنية > رحا برا
١ — ل
0. Vallin, et. al., "Direct bonded quartz resonators”, Frequency Control Symposium and
PDA Exhibition, 2001. Proceedings of the IEEE International.
الصفحات 45 (YEAST أيام 8-7 يونيو .70٠0٠ في الوصلة المعدنية-المعدنية metal-metal bonding يمكن ترسيب طبقة معدنية كسطح بيني رابط metal layer as the bonding interface ١4608 علىا لأسطح الرابطة للقمم الطرفية ٠١ VY. bonding surfaces of the end caps واللوح .٠١١١ plate يمكن ربط القمم الطرفية YY.
VY. end caps واللوح ٠ عبر طبقة الوصلة المعدنية LY € + metal bonding layer قد تتطلب وصلة الكواراتز المباشرة أسطحاً رابطة مستوية
لكل من أجزاء اللوح ١٠١١ والقمم الطرفية ١١ Ye كما هو مبين في الأشكال دأ وعدي وده.
تم وصف طرق لتكوين محوّلات الضغط من مواد كوارتز بلورية كما هو موصوف في؛ على سبيل
SEVVAAY 5 (FIVVYAL 5 المقال؛ البراءات الأمريكية أرقام لخحتاصطفى رذ طقف ٠ يمكن تصنيع Jl) كمراجع. على سبيل ALIS و001/1398/101397. تم دمج البراءات الأمريكية
جهاز الرنين resonator المحدب المستوي بالصقل يدوياً؛ أو بآلة ثلاثية الأبعاد متحكم فيها رقمياً. الشكل A عبارة عن عملية لتكوين اللوح ١٠ الذي يحتوي على العنصر الرنان المحدب اللوحي ١7١ للمحل ١ كعملية سهلة ¢ ورخيصة ويمكن تكرارها لشكل Asa له شكل سطح عالي Vo الجودة.
قد تكون هذه العملية مناسبة لتكوين Jia مصغر له جهاز oy محدب مستو plano-convex resonator بالإشارة إلى الشكل /؛ تتضمن العملية )١( تغليف مادة مقاومة للضوء ٠٠١ على لوح كوارتز (Y) ؛٠٠١ quartz plate تعريض نمط ضوئي 77١ مار من خلال حاجب ضوئي YY. على المادة المغلفة المقاومة للضوء YY 0 تطوير المادة المعرضة المقاومة للضوء WANS AN
؟؟ -
٠ )£( تنميش لوح الكوارتز Yoo عبر نمط المادة المطوّرةٍ المقاومة للضوء + TY بواسطة
RIE (التتميش بالأيونات النشطة «(reactive ion etching )©( إزالة المادة المتبقية المقاومة للضوء للحصول على لوح ٠١١ له جهاز رنين محدب مستو plano-convex resonator يمكن تغليف
المادة المقاومة للضوء photoresist coated على لوح الكوارتز Yoo بواسطة مكنة غزل spinner .
© قد تكون المادة المقاومة للضوء موجبة أو سلبية النوع. وفقاً على نوع المادة المقاومة للضوء؛ يمكن عكس النمط الموجب والسلبي للحاجب 77١ positive and negative pattern of the mask يتم تصميم نمط الحجب ليكون نمط شدة الضوء نمطاً متناسقاً اسطوانياً يحدد الشكل المحدب المطلوب؛
كما هو مبين في الشكل 8. نظراً لانتقاء المادة المقاومة للضوء 7٠١ لتكون ذات معدل RIE مشابه لمعدل الكوارتز؛ يمكن نقل الشكل المحدب للمادة المقاومة للضوء 7٠١ على لوح الكوارتز
Noa oe
قد تمثل طريقة التصنيع طريقة مشابهة لتلك المستخدمة في تقنية أشباه الموصلات التقليدية؛ وتساعد على تصنيع العديد من أجهزة ol) على لوح كوارتز فردي في of واحد يمكن تقطيعه إلى أجهزة رنين منفصلة في صورة مكعبات. وفقاً لذلك؛ يمكن استخدام طريقة التصنيع الحالية لزيادة
خرج المحوّلات ولتقليل تكاليف التصنيع. كذلك؛ باستخدام عملية التصنيع الحالية؛ من الأسهل إنشاء
5 مساحة مستوية/مسطحة تحيط بجهاز الرنين resonator المحدب المستوي؛ كما هو مبين في الشكل #أ؛ حيث قد تكون المساحة المسطحة لازمة للوصلة المنصهرة والوصلة المعدنية - المعدنية metal-metal bonding ؛ كما هو موصوف أعلاه.كما هو موصوف في هذه الوثيقة؛ يشتمل Jone الضغط ٠٠١ على جهاز رنين ١١١ يوجد عند مستوى نصف قطري داخل مبيت متوافق محورياً axi-symmetric 8 لمحوّل الضغط .٠٠١ هناك بنية محورية متوافقة لمحوّل الضغط
٠٠١ pressure transducer ٠ تقلل من تركيز الإجهاد في المحوّل. وفقاً لذلك؛ يمكن الحصول على رحا ناب
د قياسات ثابتة الضغط لنطاقات التشغيل عالية الضغط باستخدام المحوّل Sole .٠٠١ على lly يمكن إجراء عمليات صقل/تجليخ تلقائية في أوقات وبتكلفة تصنيع أقل بالمحوّل ٠٠١ الذي يحتوي على بنية محورية متوافقة. كما يمكن تطوير محوّل صغير نسبياً. علاوةً على ذلك؛ لتشكيل جهاز الرنين ١١١7 resonator من كوارتز ثنائي الدوران (مادة كهربية إجهادية) يمكنها التذبذب في 2 أساليب ثنائية وتكون ذات اهتزازات سريعة وبطيئة لقص السلمك؛ يمكن قياس الضغط ودرجة الحرارة في نفس وقت جهاز رنين .١١7 وفقاً لذلك؛ يمكن إجراء معادّلة سريعة ودقيقة لدرجة الحرارة لقراءات الضغط دون وضع وسيلة (AT لقياس درجة الحرارة بالقرب من المحوّل .٠٠١ الشكل 5 عبارة عن نموذج آخر لمحوّل الضغط ٠٠١ pressure transducer الذي يشتمل على جهاز رنين ١١١ له جسم ؛١١ بدلاً من البنية شبه اللوحية ٠١١ الموصوفة أعلاه. قد يكون Ys الجسم E 11 شكلاً اسطوانياً خارجياً وعلى شكل 11 بصفة عامة في القطاع العرضي. هناك قمم طرفية ٠30 17٠0 عند أطراف الجسم ١١4 ترتبط عبر الأسطح البينية الرابطة OV Ee وقد يحتوي جهاز الرنين ١١" على عنصر GU) ثنائي محدب الشكل يوجد عند مستوى نصف قطري داخل المحوّل .٠٠١ بضبط طول .1 الأجزاء الممتدة للمقطع VE يمكن تقليل إجهاد القص عند الأسطح البينية الرابطة ١60 لإجزاء قياسات ضغط أكثر ثباتاً. وُجد أن بنية جهاز الرنين الثنائي المحدب المتوافقة إلى حد كبير تجعل المحوّل أقوى من بنية غير متوافقة كي تكون هناك قياسات ضغط في نطاقات ضغط أعلى. الشكل 4 يصور الأسطح البينية الرابطة VE بصورةٍ متعامدة على المحور © للمحوّل .٠٠١ على الرغم من ذلك؛ يمكن أيضاً عمل أشكال قطاعة عرضية أخرى للأسطح البينية الرابطة ١٠68 على سبيل المثال؛ مائلة أو مستديرة؛ كما هو مبين في الشكلين ١٠أ و١٠ب. ل بن أ
ove - الشكل ١١ عبارة عن محوّل ضغط pressure transducer آخر وفقاً للاختراع الحالي له قمم طرفية SITY A YY شكل خارجي نصف كروي. للمحوّل ٠٠١ تخلف متخفض وانحراف كبير المدى في خرج المحوّل؛ واجهاد منخفض القص عند طبقات السطح البيني الرابط بين القمم الطرفية end ١١7 OXY caps واللوح .٠١١ يمكن استخدام أشكال أخرى مشابهة للشكل نصف الكروي 0 الموصوف في الشكل NY ويمكن تشكيل أسطح داخلية inner surface للقمم الطرفية NYY ٠١" كي يكون التجويف ٠٠١ ذا شكل اسطواني؛ كما هو مبين في الشكل ١١؛ أو شكل مناسب Al مثل دائري؛ أو بيضاوي؛ أو قطاعي عرضي آخر . الشكل VY يصور محوّل ضغط pressure transducer له قمم طرفية 4 17 194 ذات أسطح خارجية نصف كروية وأسطح داخلية inner surface نصف كروية كذلك. للمحوّل ٠٠١ إجهاد ٠ منخفض القص عند طبقات السطح البيني الرابط بين القمم الطرفية ١36 OYE end caps وأطراف الجزء الذي على شكل OVEH وتخلف منخفض وانحراف كبير المدى في خرج المحوّل 0 . يمكن وجود أشكال أخرى للأسطح الداخلية والخارجية للقمم الطرفية OTE OYE كما هو مبين في الشكل 4 والموصوفة أعلاه. الشكل ١١ عبارة عن محوّل ضغط JAD pressure transducer له جهاز رنين موضوع داخل جسم ٠ رئيسي اسطواني VY cylindrical main body section له طرف مغلق وآخر مفتوح. ترتّبط القمة الطرفية ١7١ end cap بالطرف المفتوح للجسم الرئيسي open end of the main body section ١ ؛؛ عبر طبقة سطح بيني رابط LY ١ 5000108 interface layer يكون جهاز الرنين resonator ١ داخل جزء مركزي للجسم ١6 ويتصل بسطح داخلي inner surface 8177 للجسم TN عبر طبقة سطح بيني رابط VEY لتقليل إجهاد القص عند السطح البيني الرابط minimize shear ٠١١7 stress at the bonding interface | ٠ إلى أدنى aa تحت ضغط هيدروستاتي hydrostatic YVAV
ده (Sey pressure استدقاق السطح الداخلي 8977 للجسم ١76 بحيث يكون القطر العلوي للتجويف : الداخلي internal cavity ١٠٠أ للجسم ١76 أكبر من القطر عند الجزء السفلي للتجويف bottom 1٠٠١ of the cavity الشكل VE عبارة عن سمة أخرى لمحوّل الضغط pressure transducer وفقاً للاختراع الحالي الذي © يحتوي على مجموعة من الأجسام الرئيسية التي تكون على شكل 11 11١6 ١١ب بين القمم الطرفية AY ٠70 end caps يمكن استخدام الخرج من أجهزة الرنين الثنائية المحدبة ١١١أ؛ اب بحساب متوسطها لتحسين دقة قياسات الضغط. على سبيل المثال؛ يمكن استخدام جهاز رنين TY لإجراء قياسات ضغط عادية واستخدام جهاز رنين آخر ١١١ب كجهاز رئين احتياطي. وفقاً لذلك؛ يقلل المحوّل من نوع جهاز الرئين الثنائي كما هو موصوف في هذه الوثيقة من عدم ve التأكد من القياسات التي تؤدي إلى العديد من القياسات من المحوّل؛ وتضمن التشغيل المستمر نظراً لجهاز الرنين الاحتياطي. الشكل Vo عبارة عن محوّل ضغط آخر له أقطاب كهربية electrodes دا ١17 لا تتلامس مع جهاز الرنين VY توجد أقطاب كهربية على الأسطح الداخلية للقمم الطرفية ١8 OTA التي سيتم فصلها عن سطح جهاز الرنين. يمكن ضبط الخلوص لاستثارة اهتزازات لقص lel في VO جهاز الرنين ١١7 بمجال كهربي مكون بين الأقطاب الكهربية TY VOY توجد تقوب نافذة YA متب مجحل 8١ب بها الأسلاك 54 1654 في القمم الطرفية end caps لتوصيل الكهرباء بين الأقطاب الكهربية (VOY electrodes 164 وأقطاب كهربية خارجية 01576 1137 على السطح الخارجي للقمم الطرفية outer surfaces of the end caps 1748ء VTA يمكن استثارة اهتزازات لقص السُمك في جهاز الرنين ١١١ resonator بالتقارن السعوي بين الأقطاب الكهربية Ye غير المتلامسة وجهاز الرنين المصنوع من الكوارتز IVY يمكن الاحتفاظ بالفجوة بين الأقطاب oA
١0 وسطح جهاز الرنين على بعد عدة ميكرومترات؛ على سبيل ١14 VOY electrodes الكهربية على الأسطح ١67 57 ميكرو متر للتقارن السعوي. بعد تصنيع الأقطاب الكهربية ٠١ المثال؛ dain عبر أسطح ١٠٠١١ باللوح end caps تقترن القمم الطرفية OTA AYA الداخلية للقمم الطرفية عن طريق وصلة منصهرة؛ على سبيل المثال. يمكن تعبئة ٠460 bonding interfaces رابطة sealing بمادة مائعة للتسرب VFA 5 (VTA "أ و8 ؟ اب through-holes التقوب النافذة © عن طريق منع التسريب بالتفريغ. يمكن الحصول على كميات مفقودة صوتية VY material ض من Oy القطب الكهربي في جهاز sale منخفضة وتحسين الثبات طويل الأمد بتجنب إدخال
ANY quartz resonator الكوارتز وفقاً للكشف الحالي حيث pressure transducer عبارة عن مثال آخر لمحوّل ضغط ١6 الشكل من du لتصبح ١٠١ end cap للقمة الطرفية SYY inner surface يتم تعرج السطح الداخلي ٠ بالأجزاء المحيطية ١7١ يمكن ربط القمة الطرفية VV resonator surface سطح جهاز الرنين هناك حيز مناظر لسُمك LV E+ bonding layer التي بها طبقة رابطة ٠١١ للوح جهاز الرنين يمكن .٠١١ osurface of the plate عن سطح اللوح SYY يفصل السطح الداخلي ٠6١0 الطبقة كي لا تتلامس الأسطح الداخلية للقمم الطرفية مع الأقطاب الكهربية ٠46 تحديد سُمك الطبقة عند قيم ضغط هيدروستاتي عالية hydrostatic pressures ضغط هيدروستاتي ual electrodes ب قد يكون الإجهاد الافتراضي في مادة الكوارتز ٠٠١ حول المحوّل high hydrostatic pressures للمحوّل؛ أي أدنى إجهاد ذات تضخيم ليس له إجهادء عالياً. باستخدام المحوّل الحالي»؛ يمكن المحافظة على مستوى الإجهاد ثابتاً تحت ضغط هيدروستاتي. را ابح ا
YY - - يمكن توفير جزء مجوف VY recessed portion مبين في الشكل VY لتفسير الاختلافات الكبيرة في شكل القمة الطرفية ١١١ end cap مما يجعلها تتلامس مع القطب الكهربي ron بالتالي؛ قد يكون الفصل بين السطح الداخلي للقمة الطرفية وجهاز الرنين أكبر من Ngan ela يمكن تشكيل محوّل الضغط pressure transducer باستخدام جهاز رنين SBTC كما هو موصوف © .في هذا الطلب ودمجه بدائرة مناسبة لتوفير وسيلة لقياس الضغط يمكنها قياس الضغط بدقة. VA JS) عبارة عن رسم تخطيطي لنظام لدقة قياس الضغط لاستخدامه في التتقيب عن hydrocarbons وانتاجها. يشتمل محوّل الضغط المصنوع من مادة الكوارتز ٠٠١ على جهاز رنين من الكوارتّز cad ١١١ على سبيل المثال؛ قطعة SBTC ويقع بين الأقطاب الكهربية electrodes (VO 110. يمكن توصيل محوّل الضغط ٠٠١ والإلكترونات المتصلة أسفل الحفرة associated downhole electronics ٠ 00 على سبيل المثال؛ بأداة أسفل الحفرة لقياس ضغط مائع التكوين formation fluid pressures يمكن تصميم جهاز الرنين ١٠١ بحيث يعمل في الأسلوبين 8 و© للاهتزاز بتسليط الإشارة AC على الأقطاب الكهربية ٠53١0 Vo electrodes بواسطة المضخمات و507. يتم توفير مرشحات 507 و04؛ له قيم ترشيح مناسبة ثابتة؛ مثل الأقطاب و/أو القيم الصفرية التي تتناسب مع وضعي Basil) و©؛ لفصل الطاقة عن التباين في وضعين لزوج ٠ فردي من الأقطاب الكهربية 0166 AN يتم تسليط إشارات الوضعين B و© من المضخمات amplifiers 501 و9507 على محولات رقمية مناظرة respective digitizers 909 و05. يتم تسليط الإشارات المحوّلة إلى أرقام على نظام القياس عن بعد digitized signals are applied to telemetry system 50 حيث يتم إرسال صور اب ا
ام متعددة منها إلى معدات السطح surface equipment 570؛ على سبيل المثال؛ عبر كبل مدرع .4Y + armored cable ame pnd J le dl bin Jal) dead Aly 5 (Se «Jal er le يحدد طوله إلى حد كبير الطول النسبي لوسيلة تسجيل الدخول. يتم التحكم في الكبل المدرع 9٠١ oo بأية وسيلة مناسبة على السطح مثل AT بكرةٍ ورافعة 477. تتم إعادة لف الكبل المدرع 9٠١ على الاسطوانة لرفع وسيلة تسجيل الدخول نحو السطح أثناء أخذ القياسات. يتم قياس العمق بعجلة قياس ١97؛ أو وسيلة أخرى لقياس العمق. يتم إرسال إشارات القياس عن بُعد عبر الكبل المدرع ٠ إلى نظام القياس عن بعد LAY supplied to telemetry system يتم توزيع الإشارات وتوفير معلومات رقمية حول التردد للأسلوبين 8 و© للمعالج AYE يحدد المعالج Processor 574 ٠ ضغطاً معادّل درجة الحرارة وفقاً للطرق المعروفة؛ Jie طريقة الملاءمة مع المنحنى؛ أو أية طريقة أخرى مناسبة؛ وإرسال هذه المعلومات إلى المسجّل YO recorder الذي يقوم باستقبال معلومات العمق من عجلة القياس AY) measure wheel وتسجيل الضغط AIS للعمق. في بعض السمات»؛ يمكن قياس درجة حرارة سطح محوّل الضغط pressure transducer surface ٠٠ لمعادلة قيم الضغط التي يتم الحصول عليها بمحوّل ضغط pressure transducer بدقة؛ كما VO هو موصوف في طلب البراءة الأمريكي رقم ١١/70771١ والذي تم دمجه كاملاً كمرجع ضمن هذا الطلب والذي لم يبت فيه والمملوك بصورة مشتركة. يمكن قياس درجة حرارة سطح معاير الضغط بترمومتر. على سبيل المثال؛ يمكن استخدام وسيلة لقياس درجة الحرارة من نوع RTD كترمومتر ويمكن إرفاقها بالسطح الطرفي لجهاز الرنين :0 . هكذاء يمكن ترسيب مقاوم ]7 رقيق الطبقة على سطح الكوارتز مباشرةً. كما يكون YVAV
— Ys —
المقاوم Pr حساساً للضغط؛» ولكن يمكن تكرار اعتمادها على الضغط. يمكن معايرة كل من
مستشعر الضغط والترمومتر temperature في أن واحد لقياس درجة الحرارة والضغط.
١5 JA عبارة عن محوّل ضغط pressure transducer توضيحي له مقاومات حرارية ذات
أغشية رقيقة 4800 و800. تُوضع الأقطاب الكهربية ١5١ electrodes و60 لاهتزاز لوح جهاز © رنين ٠١١ عند الجزء المركزي للأسطح المقابلة له. توضع المقاومات الحرارية ذات الأغشية الرقيقة
٠١١ sll بالقرب من السطح الطرفي VY «resonator على سطح لوح جهاز الرنين ٠١و AL
المعرض للزيت. على الرغم من بيان اثنين من المقاومات الحرارية ذات الأغشية الرقيقة في الشكل
V4 يمكن استخدام مقاوم أو أكثر حسب الرغبة أو الحاجة للأغرارض الموصوفة في هذا الطلب.
يمكن استخدام العديد من الطرق لتصنيع المقاومات الحرارية ذات الأغشية الرقيقة. هكذاء تفضل
٠ طريقة الطلاء بالرش الكاثودي بالنسبة لغشاء رقيق ثابت ومنتظم به جهاز بسيط نسبياً؛ على الرغم
من أنه يمكن أيضاً استخدام طرق أخرى للتصنيع.
الشكل ٠١ عبارة عن محوّل ضغط ٠٠١ pressure transducer وفقاً للكشف الحالي له مقاوم
حراري ذي غشاء رقيق 487١ موضع على السطح الخارجي له. يمكن وضع المقاوم الحراري ذي
غشاء رقيق AY على واحد على الأقل من الأسطح الخارجية للقمم الطرفية OY 170 بحيث
AY resonator plate الرنين lea بالقرب من لوح AY يكون المقاوم ٠
تم بيان الوصف السابق للإيضاح فقط ولشرح بعض الأمثلة لبس أكثر؛ ولا يقصد به أن يستغرق أو
أن قصر الاختراع على df من الصور المكشوف عنها بعينها. يمكن إجراء العديد من التعديلات
والاختلافات على ضوء ما سبق.
YVAV
دالا تم اختيار النماذج والسمات ووصفها لبيان مبادئ الاختراع واستخدامه العملي أفضل بيان؛ ويرمي الوصف السابق إلى مساعدة المتمرسين الآخرين في المجال على استخدام مبادئ النماذج والسمات السابقة أفضل استخدام» حيث تم توفير العديد من التعديلات التي تتناسب مع استخدام معين؛ كما يرمي إلى تحديد نطاق الاختراع بعناصر الحماية التالية.
YVAV |
Claims (1)
- vy عناصر الحماية يشتمل على: pressure transducer محوّل ضغط -١ ١ داخل المبيت ؛ حيث piezoelectric resonator وجهاز رنين كهربي إجهادي housing مبيت Y و ¢ axi-symmetrical shape المذكور بأنه متناسقاً محورياً housing يتميز المبيت 1 piezoelectric quartz على مادة كوارتز ثنائية الدوران resonator يشتمل جهاز الرنين ¢ إجهاد كهربي منخفض معدة أو مصممة لعمل اهتزازات في النغمة الأساسية Id material © ذات الاهتزازات dual modes للأوضاع المزدوجة vibrating in the fundamental tone 1 حيت يتميز + fast and slow thickness-shear vibrations السريعة والبطيثة لقص السْمك ١ located ina Capel) المذكورة بتواجده عند مستوى نصف قطري داخل resonator pill جهاز A على جزء طرفي resonator ويشتمل جهاز الرنين ¢ radial plane within عط housing 9: . housing للمبيت end caps Ad hall محصور بين القمم ٠ عبارةً resonator حيث يكون جهاز الرنين ٠ لعنصر الحماية Wy transducer المحوّل =Y ١ مصنوع من مادة الكوارتز منخفضة piezoelectric resonator عن جهاز رنين كهربي إجهادي ١" .SBTC-cut quartz piezoelectric resonator ؟ على resonator يشتمل جهاز الرنين Cam) وفقاً لعنصر الحماية transducer المحوّل =v ١ موضوع بالمستوى النصف قطري للمبيت bi-convex resonator جهاز رنين ثنائي محدب " axi- ذات شكل متناسق محورياً pressure transducer بحيث يكون محوّل الضغط housing . symmetrical *؛ Y VAY١ ؛- المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١؛ حيث تكون القمم الطرفية end caps منصهراً " متصلاً بالجزء الطرفي peripheral portion لجهاز الرنين resonator . ١ #- المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١ حيث تتصل القمم الطرفية end caps بالجزء metal-metal بوصلة معدنية - معدنية resonator الرنين lead peripheral portion الطرفي ". bonding Y¥ \ 1— المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ٠ حيث تتصل ail] الطرفية end caps بالجزء glass بمادة زجاجية مانئعة للتسرب resonator لجهاز الرنين peripheral portion الطرفي Y. sealant Y ١ #- المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية Gum) تشتمل كل قمة طرفية end cap على curved outer surface واحد على الأقل وسطح خارجي منحني inner surface سطح داخلي XY YF واحد على الأقل. =A) المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية )¢ والذي يشتمل أيضاً على قطب كهربي مناظر lead electrode Y الرنين resonator على السطح الداخلي لكل Ad طرفية end cap حتى لا ¥ تتثلامس الأقطاب الكهربية electrodes مع جهاز الرنين resonator . ١ 4- المحزّل lai transducer لعنصر الحماية A حيث: " لكل قمة طرفية end cap فتحة واحدة على الأقل بها أسلاك لتوصيل الكهرباء بين الأقطاب YF الكهربية electrodes للسطح الداخلي inner surface وأقطاب كهربية خارجية مناظرة YVAVcorresponding external electrodes ¢ على السطح الخارجي للقمم الطرفية outer surfaces of ٠ s¢theendcaps © ثثم تعبئة الفتحات بمادة مانعة للتسرب .sealant -٠١ ١ المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١٠ حيث يكون جهاز الرنين resonator عبار Y عن جهاز رنين ثنائي محدب bi-convex resonator . -١١ ١ المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١؛ حيث يكون جهاز الرنين resonator عبار "عن جهاز رنين محدب مستو plano-convex resonator . VY ١ المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١ حيث يكون جهاز الرنين Sue resonator " عن أنصاف أقطار انحناء radii of curvature مختلفة بامتداد محوريه المتعامدين. -١“ ١ المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ٠ حيث: Y يشتمل المبيت housing على جسم اسطواني الشكل body section that is cylindrical ¢ dad Y طرفية end cap واحدة على الأقل عند أحد طرفي الجسم end of the body ¢ ؛ جهاز الرنين resonator يوضع بالمستوى النصف قطري للمبيت housing داخل الجسم. ١ ¢ )= المحوّل Las, transducer لعنصر الحماية AY والذي يشتمل أيضاً على زوج من القمم Y الطرفية end caps عند الأطراف المقابلة للجسم؛ و ¥ كل قمة طرفية مه end لها سطح واحد على الأقل منحنى على شكل نصف HS hemispherically curved ¢ .YVAVSle resonator حيث يكون جهاز الرنين VE وفقاً لعنصر الحماية transducer المحوّل - ١# ١ . bi-convex resonator محدب SU opi) عن جهاز " عبار resonator وفقاً لعنصر الحماية ٠؛ حيث يكون جهاز الرنين transducer المحؤل -\1 ١ . plano-convex resonator عن جهاز رنين محدب مستو " resonator حيث يحتوي جهاز الرنين VE وفقاً لعنصر الحماية transducer المحوّل -١١7 ١ مختلفة بامتداد محوريه المتعامدين. radii of curvature على أنصاف أقطار انحناء حيث: ٠ وفقاً لعنصر الحماية transducer المحوّل TVA) ¢ axi-symmetrical shape متناسقاً محورياً housing يكون المبيت ¥ located in a radial عند مستوى نصف قطري داخل المبيت resonator يوجد جهاز الرنين YF على جزء طرفي محصور بين resonator الرنين les ويشتمل ¢ plane within the housing ¢ و ¢ housing للمبيت end caps القمم الطرفية © واحدة على الأقل يكون متعرجاً ليقترب من end cap _لقمة طرفية inner surface سطح داخلي 7 . resonator سطح جهاز الرنين ١ على طبقة رابطة Lal والذي يشتمل AA لعنصر الحماية Lai transducer المحوّل -١١ ١ peripheral الواحدة على الأقل والجزء الطرفي end cap بين القمة الطرفية bonding layer Y contoured inner حيث ينفصل السطح الداخلي المتعرج «resonator الرنين lead portion |" بفجوةٌ resonator الواحدة على الأقل عن سطح جهاز الرنين end cap للقمة الطرفية surface ¢ . thickness of the bonding layer تساوي سْمك طبقة الوصلة constant gap ثابتة ©YVAVYo — — =Y ١ المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية OA والذي يشتمل أيضاً على طبقة رابطة bonding layer Y بين القمة الطرفية end cap الواحدة على الأقل والجزء الطرفي peripheral lead portion ¥ الرنين «resonator حيث $ ينفصل السطح الداخلي المتعرج contoured inner surface للقمة الطرفية end cap الواحدة على oo الأقل عن سطح جهاز الرنين resonator بفجوة أكبر من lls طبقة الوصلة thickness of the bonding layer 1 . -7١ ١ المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية OA حيث يكون جهاز الرنين resonator عبارةً ١" عن جهاز رنين ثنائي محدب bi-convex resonator . ١ ؟7- المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية AA حيث يكون جهاز الرنين Sle resonator "عن جهاز رنين محدب مستو plano-convex resonator . ١ ؟7”- المحزّل transducer وفقاً لعنصر الحماية VA حيث يحتوي جهاز الرنين resonator " على أنصاف أقطار انحناء radii of curvature مختلفة بامتداد محوريه المتعامدين. ١ ¢ - المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١ حيث: " يكون المبيت housing متناسقاً محورياً axi-symmetrical shape ؛ و VF يوجد جهاز الرنين resonator عند مستوى نصف قطري داخل المبيت ١ located in a radial plane within the housing € ¢ ويشتمل جهاز الرنين resonator على جزء طرفي محصور بين القمم الطرفية end caps للمبيت housing ويكون على شكل 11 بصفة عامة قي قطاع 4 عرضي.YVAV_ اله م ١ © - المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١؛ والذي يشتمل أيضاً على: oy أقطاب كهربية electrodes لجهاز الرنين resonator معدة أو مصممة لحث اهتزازات ذات FY نغمات أساسية في جهاز الرنين Cus «resonator ؛ يكون جهاز الرنين resonator أقطاب كهربية electrodes معداً أو مصمماً لزيادة السعة هه الحركية motional capacitance للنغمة الأساسية إلى أقصى حد ولتقليل السعة الحركية للنغمات > غير التوافقية غير المطلوبة أقل من مستوى محدد مسبقاً. ١ +- المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١ حيث يشتمل جهاز الرنين resonator " الكهربي الإجهادي على ysl من الكوارتز ذات دورة زوايا مزدوجة م (فاي) = 16.3 درجة؛ زائد Y أو ناقص ¢ (day) و0 (Adaya Yi.o—= (lad) زائد أو alls ¢ درجة. -١ ١ المحوّل وفقاً لعنصر الحماية ١ حيث يشتمل جهاز الرنين resonator الكهربي ا لإجهادي " على بأُورة من الكوارتز ذات دورة زوايا مزدوجة @ (فاي) = ١ درجة؛ زائد أو ناقص ؛ درجة؛ و0 YF (ثيتا) > -؟؟ درجة؛ زائد أو ناقص ؛ درجة. ١ - المحوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١؛ حيث يشتمل جهاز الرنين resonator " الكهربي الإجهادي على بلورة من الكوارتز ذات دورة زوايا مزدوجة © (فاي) = VY درجة. زائد أو 1 ناقص ؛ درجة؛ و0 (ثيتا) (da) YV.0—= زائد أو alls ؛ درجة. 45 ؟- المحؤوّل transducer وفقاً لعنصر الحماية ١؛ حيث يشتمل جهاز الرنين resonator " الكهربي الإجهادي على بأورة من الكوارتز ذات دورة زوايا مزدوجة @ (فاي) = ١4.7 درجة؛ زائد أو ناقص ؛ درجة؛ و0 (ثيتا) = Yom درجة؛ زائد أو ناقص ؛ درجة.YVAVVE-٠ ١ أداة لقياسات الضغط تشتمل على : محوّل ضغط pressure transducer ؛ و مستشعر Y لدرجة الحرارة على أو بالقرب من السطح الخارجي لمحوّل الضغط ؛ حيث يشتمل المحوّل F على:E مبيت housing وجهاز رنين كهربي إجهادي piezoelectric resonator من الكوارتز داخل © المبيت housing حيث يتميز المبيت المذكور بأنه متناسقاً محورياً axi-symmetrical shape 1 ويشتمل جهاز الرنين resonator على مادة كوارتز ثنائية الدوران piezoelectric quartz QI material V إجهاد كهربي منخفض معدة أو مصممة لعمل اهتزازات في النغمة الأساسية vibrating in the fundamental tone A للأوضاع المزدوجة dual modes ذات الاهتزازات 4 السريعة والبطيئة لقص السّمك fast and slow thickness-shear vibrations حيت يتميز Ve جهاز الرنين resonator المذكورة بتواجده عند مستوى نصف قطري داخل المبيت located ina housing ١ عط «radial plane within ويشتمل جهاز الرنين resonator على جزء طرفي 7 محصور بين القمم الطرفية end caps للمبيت housing .
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/772,244 US8294332B2 (en) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Pressure transducer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA08290398B1 true SA08290398B1 (ar) | 2011-10-18 |
Family
ID=39768496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA8290398A SA08290398B1 (ar) | 2007-07-02 | 2008-07-01 | محوِّل ضغط |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8294332B2 (ar) |
| AU (1) | AU2008272643B2 (ar) |
| BR (1) | BRPI0812870A2 (ar) |
| CA (1) | CA2691619C (ar) |
| GB (1) | GB2465091B (ar) |
| NO (1) | NO20100071L (ar) |
| SA (1) | SA08290398B1 (ar) |
| WO (1) | WO2009004429A1 (ar) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO332873B1 (no) * | 2008-06-10 | 2013-01-28 | Roxar Flow Measurement As | Temperaturmalende trykksensor |
| US8109143B2 (en) * | 2008-12-16 | 2012-02-07 | Schlumberger Technology Corporation | Packaging for downhole pressure transducers |
| US8136406B2 (en) * | 2009-03-31 | 2012-03-20 | Schlumberger Technology Corporation | Pressure transducer with piezoelectric crystal for harsh environment use |
| US8429976B2 (en) | 2010-05-19 | 2013-04-30 | Schlumberger Technology Corporation | Low cost resonator-based pressure transducer |
| US9038263B2 (en) | 2011-01-13 | 2015-05-26 | Delaware Capital Formation, Inc. | Thickness shear mode resonator sensors and methods of forming a plurality of resonator sensors |
| US9032797B2 (en) * | 2011-02-11 | 2015-05-19 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Sensor device and method |
| US9083263B2 (en) | 2012-12-13 | 2015-07-14 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus to provide a time reference |
| US9528896B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-12-27 | Quartzdyne, Inc. | Quartz resonator pressure transducers and methods of operation |
| US10355664B2 (en) | 2013-07-11 | 2019-07-16 | Schlumberger Technology Corporation | Resonator applications for langasite and its isomorphs |
| WO2016081915A1 (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-26 | California Institute Of Technology | Pressure sensor using piezoelectric bending resonators |
| US10451508B2 (en) | 2016-06-03 | 2019-10-22 | Schlumberger Technology Corporation | Pressure transducer and method for fabricating the same |
| US20190301950A1 (en) * | 2016-06-06 | 2019-10-03 | National University Corporation Nagoya University | Wide-range load sensor using quartz resonator |
| US10523179B2 (en) * | 2017-09-18 | 2019-12-31 | Snaptrack, Inc. | Acoustic resonator with optimized outer perimeter |
| US11359983B1 (en) * | 2018-04-04 | 2022-06-14 | Precis Llc | Thickness-shear mode resonators |
| CN112556892B (zh) * | 2020-11-13 | 2022-10-18 | 北京遥测技术研究所 | 一种高精度谐振球式压力传感器 |
| US11598684B1 (en) | 2021-05-14 | 2023-03-07 | Precis Llc | Thickness-shear mode resonators |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3617780A (en) * | 1967-10-26 | 1971-11-02 | Hewlett Packard Co | Piezoelectric transducer and method for mounting same |
| US3561832A (en) * | 1969-12-05 | 1971-02-09 | Hewlett Packard Co | Quartz resonator pressure transducer |
| US4419600A (en) * | 1980-11-05 | 1983-12-06 | Schlumberger Technology Corporation | Stress-compensated quartz resonators |
| US4356423A (en) * | 1980-11-28 | 1982-10-26 | Teledyne Industries, Inc., Geotech Division | Pressure sensitive intrusion sensing line |
| FR2531532A1 (fr) * | 1982-08-05 | 1984-02-10 | Flopetrol | Capteur piezo-electrique, notamment pour la mesure de pressions |
| FR2531533A1 (fr) * | 1982-08-05 | 1984-02-10 | Flopetrol | Capteur piezo-electrique de pression et/ou de temperature |
| JPS5984921U (ja) * | 1982-11-27 | 1984-06-08 | 株式会社村田製作所 | 振動子支持構造 |
| US4802370A (en) * | 1986-12-29 | 1989-02-07 | Halliburton Company | Transducer and sensor apparatus and method |
| US4754646A (en) * | 1987-01-30 | 1988-07-05 | Quartztronics, Inc. | Resonator pressure transducer structure and method of manufacture |
| DE4108627A1 (de) * | 1991-03-16 | 1992-09-17 | Basf Ag | Fluessigkristalline verbindungen |
| FR2679652B1 (fr) * | 1991-07-26 | 1993-11-12 | Schlumberger Services Petroliers | Procede pour corriger de l'influence de la temperature les mesures d'une jauge de pression. |
| US5221873A (en) * | 1992-01-21 | 1993-06-22 | Halliburton Services | Pressure transducer with quartz crystal of singly rotated cut for increased pressure and temperature operating range |
| US5471882A (en) | 1993-08-31 | 1995-12-05 | Quartzdyne, Inc. | Quartz thickness-shear mode resonator temperature-compensated pressure transducer with matching thermal time constants of pressure and temperature sensors |
| US5578759A (en) * | 1995-07-31 | 1996-11-26 | Quartzdyne, Inc. | Pressure sensor with enhanced sensitivity |
| AU8819398A (en) | 1998-09-09 | 2000-03-27 | Matsumoto, Noriyuki | Pressure and temperature transducer |
| WO2000031509A1 (en) | 1998-11-23 | 2000-06-02 | Schlumberger Limited | Pressure and temperature transducer |
| US6111340A (en) * | 1999-04-12 | 2000-08-29 | Schlumberger Technology Corporation | Dual-mode thickness-shear quartz pressure sensors for high pressure and high temperature applications |
| US6147437A (en) * | 1999-08-11 | 2000-11-14 | Schlumberger Technology Corporation | Pressure and temperature transducer |
| JP2002026683A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶振動子 |
| US7334483B2 (en) * | 2006-01-27 | 2008-02-26 | Schlumberger Technology Corporation | Thermal compensation of pressure measurements |
| US8309929B2 (en) * | 2008-03-18 | 2012-11-13 | Lawrence Livermore National Security, Llc. | Tunable photonic cavities for in-situ spectroscopic trace gas detection |
-
2007
- 2007-07-02 US US11/772,244 patent/US8294332B2/en active Active
-
2008
- 2008-06-19 BR BRPI0812870-7A2A patent/BRPI0812870A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-06-19 CA CA2691619A patent/CA2691619C/en active Active
- 2008-06-19 GB GB0922153A patent/GB2465091B/en active Active
- 2008-06-19 WO PCT/IB2008/001589 patent/WO2009004429A1/en active Application Filing
- 2008-06-19 AU AU2008272643A patent/AU2008272643B2/en not_active Ceased
- 2008-07-01 SA SA8290398A patent/SA08290398B1/ar unknown
-
2010
- 2010-01-18 NO NO20100071A patent/NO20100071L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2465091A (en) | 2010-05-12 |
| US8294332B2 (en) | 2012-10-23 |
| NO20100071L (no) | 2010-03-31 |
| WO2009004429A1 (en) | 2009-01-08 |
| AU2008272643A1 (en) | 2009-01-08 |
| US20090009036A1 (en) | 2009-01-08 |
| GB0922153D0 (en) | 2010-02-03 |
| CA2691619A1 (en) | 2009-01-08 |
| AU2008272643B2 (en) | 2013-06-06 |
| BRPI0812870A2 (pt) | 2014-12-09 |
| GB2465091B (en) | 2011-11-09 |
| CA2691619C (en) | 2016-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA08290398B1 (ar) | محوِّل ضغط | |
| US8136406B2 (en) | Pressure transducer with piezoelectric crystal for harsh environment use | |
| CA1194708A (en) | Piezoelectric pressure and/or temperature transducer | |
| CA1189720A (en) | Digital pressure transducer | |
| RU2554322C2 (ru) | Частотно-резонансный датчик давления | |
| US5578759A (en) | Pressure sensor with enhanced sensitivity | |
| JPH0367210B2 (ar) | ||
| JPS60138432A (ja) | 共振圧力変換器及び圧力検出装置 | |
| JP2016531472A (ja) | ランガサイト及びその同形体のための共振子用途 | |
| US6497152B2 (en) | Method for eliminating output discontinuities in digital pressure transducers and digital pressure transducer employing same | |
| CN105300368B (zh) | 一种全对称解耦的直接输出频率振动陀螺 | |
| US10451508B2 (en) | Pressure transducer and method for fabricating the same | |
| US4660420A (en) | AT-cut crystal resonator pressure transducer | |
| US8429976B2 (en) | Low cost resonator-based pressure transducer | |
| JPH09297082A (ja) | 圧力センサ | |
| CA1273821A (en) | At-cut crystal resonator presssure transducer | |
| EP1358475B1 (en) | Resonant sensor with two independent degenerate modes of vibration | |
| Hu et al. | Quartz resonant pressure sensor based on bow-inspired rationally designed device configuration | |
| US6455985B1 (en) | Pressure and temperature transducer | |
| SA111320529B1 (ar) | محوِّل ضغط | |
| JPS6367364B2 (ar) | ||
| JPS5967437A (ja) | 水晶振動子圧力センサ | |
| JPS6085344A (ja) | 小型圧力測定装置 | |
| Tudor et al. | Automotive pressure sensors | |
| SU1190215A1 (ru) | Пьезодатчик |