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傳感器穩定性對于監測俯沖帶的海底垂直運動至關重要
發布時間:2023-04-04

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Aanderaa 在 1975 年開始提供穩定和準確的壓力的水位和波浪/潮汐系統(WLR/WTR 4/5 和 7/8)。這些儀器使用石英壓力傳感元件。

2006 年引入了一系列新的基于采用壓阻式測量原理的硅傳感元件的小型壓力/波浪/潮汐傳感器。這些傳感器表現出極好的準確性、分辨率和穩定性。此外,它們耗能少,可以承受沖擊,能夠承受 50% 的超壓不損壞和不需要重新校準。

來自美國加利福尼亞州斯克里普斯海洋研究所的研究人員擁有長期使用石英壓力傳感器探測地震帶微小海底運動的經驗。在這種應用中,高分辨率和長期穩定性是必不可少的。


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12 個石英和 3 個壓阻式 Aanderaa(4117 型)壓力傳感器在斯克里普斯壓力設施中進行了為期 12 個月的漂移評估,壓力約為 20MPa(水深約 2000m)。


“這些傳感器表現出極好的準確度、分辨率和穩定性。”


在最初的 6 個月中,每隔 7-8 天,通過連接到活塞式壓力計校準器 (PGC) 來驗證傳感器的漂移,PGC是壓力傳感器校準的可追溯標準。PGC保持在 22MPa。

在部署地點,連接到壓力箱并保持常壓下可能是進行現場漂移控制的可行方法。暴露在大氣壓下,接著連接 PGC,以再次評估傳感器相對于絕對基準的漂移。

與 PGC 標準相比,Aanderaa 傳感器的平均每年下降1.07kPa,而石英壓力傳感器在去除兩個故障傳感器的值后,漂移既有升高也有降低,絕對平均值為 3.7kPa/年。

相對于大氣壓基準,Aanderaa 傳感器仍然以平均 0.8kPa/年速率下降,而石英壓力傳感器的漂移繼續以 0.6kPa/年的平均速率升高和降低。

我們已經了解到,壓阻式傳感器的漂移會隨著時間的推移而降低。因此,傳感元件的老化將進一步提高穩定性。這種帶有更容易預測的漂移應該使它有可能達到優于 1cm 的所需準確度。石英壓力傳感器漂移的具體物理機制尚不清楚。

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