Имитировать нелинейности частоты в резонаторах кварца на высокой температуре и давлении

Для того чтобы облегчить дизайн резонаторов кварца как датчики для нефтяной промышленности нефти и газ, текущая работа фокусирует на развитии трехмерной модели конечного элемента для того чтобы высчитать изменение частоты неравносвойственных резонаторов кварца связанных с применением температуры и давления. При этом, симуляция использует дифференциальные линейные уравнения поля для перекрытых небольших вибраций на нелинейные thermoelastic усиленные средства массовой информации, как дал Ли и Yong [1]. Этот метод включает разрешить геометрические и материальные нелинейности для обоих термальный стресс и пьезоэлектрические модели в COMSOL. Была проверятьа эффективность частота откликов режима толщин-ножниц модели к экспириментально данным по датчика с температурой выстраивая в ряд от 50°C к 200°C (в инкрементах 25°C) и давления от 14 psi до 20 000 psi (с инкрементами 2 000 psi, приблизительно). Нормализованная частота откликов к изменению во внешнем давлении соответствовала очень хорошо экспериментальным данным на более низких температурах, и к тому же, ответ температур-частоты соответствовал экспириментально тенденции хорошо для низких давлений. Исследование нашло, однако, что придавать высокую температуру и давление одновременно водит к значительной ошибке в частоте откликов. Построено гипотезу что увеличенная ошибка на весьма условиях должна к настоящему недостатку некоторых материальных свойств кварца, известных как производные температуры от коэффициентов трех-заказа эластичных.
Ключевые слова: кварц, температура, давление, датчик, нелинейный