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深地鉆探(如科拉超深井,12262m)環境高溫(>200℃)、高壓,且存在H?S/CO?腐蝕,傳感器需確保信號在高溫下不失真,且結構不失效。
耐溫壓結構:
外殼:采用Inconel 718鎳基合金(屈服強度1200MPa@650℃),通過熱等靜壓(HIP)成型,壁厚20mm,經有限元分析驗證,在100MPa/200℃下大應力<800MPa,安全系數>1.5。
信號保真:霍爾元件替換為SiC基磁阻傳感器,靈敏度溫漂<0.01%/℃,在200℃時輸出漂移<±0.2%。
信號傳輸:
耐高溫線纜:采用聚酰亞胺絕緣+不銹鋼鎧裝電纜,耐溫300℃,絕緣電阻>1012Ω@200℃。
本安接口:信號經光纖傳輸(耐溫200℃),避免電信號在高溫下衰減與干擾。
測試驗證:
溫壓試驗:200℃/100MPa,保壓24h,絕緣電阻1013Ω·cm,信號誤差<±0.3%。
腐蝕試驗:10%H?S+5%CO?,200℃/1000h,外殼無點蝕,符合NACE MR0175標準。
防爆安全:短路故障下外殼溫度195℃(<T1燃點450℃),無爆炸風險,通過Ex d IIC T1 Gb認證。