¿Qué es la tecnología CVD y por qué es importante en las aplicaciones OEM?

La deposición química de vapor (CVD) es un proceso utilizado para crear una tecnología de película fina muy avanzada y probada en la práctica para sensores de presión que se utilizan en aplicaciones de media y alta presión. Estos sensores están diseñados para proporcionar mediciones de presión precisas, fiables y repetibles en algunas de las condiciones más difíciles. 

Si usted es un fabricante de equipos originales (OEM), sabe que sus operaciones se encuentran entre las más duras de cualquier industria. Por ello, necesita instrumentos que sean precisos en todo momento y capaces de responder a las exigencias de sus aplicaciones en cuanto a golpes, vibraciones, temperatura y ciclos elevados.  

Como líder reconocido en instrumentación de presión y temperatura, los transductores de presión Ashcroft ofrecen a los clientes OEM todo lo que necesitan en un transductor de presión de alta calidad. Nuestros sensores basados en CVD son producidos en Japón por nuestra empresa matriz, Nagano Keiki, y se utilizan en muchos de nuestros sensores de presión, especialmente los necesarios para los OEM.

En este artículo, aprenderá cómo funciona la tecnología CVD en el proceso de fabricación, las aplicaciones en las que encontrará esta tecnología y las ventajas que ofrece a los fabricantes OEM y a otros que la utilizan. Cuando termine de leer, verá otros recursos relacionados que le ayudarán a conocer mejor los instrumentos de presión que incorporan la tecnología CVD y las aplicaciones en las que se utilizan.

Cómo se utiliza la tecnología CVD para fabricar sensores de presión.

• Se coloca una capa de dióxido de silicio sobre un diafragma de acero inoxidable para que actúe como aislante.
• Se aplica una galga extensométrica de polisilicio sobre el aislante.
• Se utiliza un proceso litográfico para eliminar zonas específicas de la galga extensométrica, dejando sólo las zonas restantes del diafragma en las que se medirá un cambio de resistencia.
• Las galgas extensométricas de polisilicio se conectan mediante interconexiones de oro para formar un circuito de puente de Wheatstone.
  En última instancia, se conectará al circuito electrónico mediante la unión de cables utilizada habitualmente en microelectrónica.
• A continuación, se aplica una capa protectora patentada en forma de microrevestimiento sobre la galga extensométrica. 

El elemento sensor está fabricado en acero inoxidable, por lo que puede soldarse a accesorios de presión para crear un sellado seguro.

Figura 1: Transductor con sensor CVD.

Funcionamiento del sensor de presión

El circuito electrónico se utiliza para la calibración y la compensación con el fin de obtener una salida precisa.

Así es como funciona el sensor: 

• Los cambios de presión hacen que el diafragma se desvíe hacia arriba.
  
  
• Esto provoca un cambio en la resistencia de las 4 galgas extensométricas.
  
  
• A medida que se aplica la presión y el diafragma se desvía hacia arriba, s2y3están en tracción, y s1 y 4 están en compresión. (véase la figura 2)
  
  
• Sin presión, el circuito del puente está "equilibrado" y la salida del circuito es cero.
  
  
• Las galgas extensométricas en compresión experimentan una disminución de la resistencia proporcional a la presión aplicada.
  
  
• Las galgas extensométricas en tensión experimentan un aumento de resistencia proporcional a la presión aplicada.
  

Vea el vídeo para una visión animada del proceso. 

Figura 2: Tensión y compresión de la galga extensométrica del sensor CVD.

Salidas del transductor de presión CVD

Los transductores basados en sensores CVD pueden proporcionar múltiples salidas, como tensión, relación métrica y corriente. Esto los convierte en una gran opción para la supervisión de alta precisión. 

Figura 3: Salidas del transductor de presión CVD.

Esta tecnología también es ideal para las siguientes gamas: 

Figura 4: Rangos de presión CVD.

Por qué es importante utilizar sensores de presión con tecnología CVD en aplicaciones OEM.

Los sensores que incorporan la tecnología de detección CVD son conocidos por su rendimiento superior. Están diseñados específicamente para aplicaciones que experimentan altos ciclos de choque, vibración y presión excesiva. 

Hay muchas razones por las que los fabricantes de equipos originales y otros confían en los sensores electrónicos con tecnología CVD para medir y controlar la presión en sus sistemas. Estas son solo algunas: 

• Precisión. La tecnología de sensores de presión de polisilicio y película fina (CVD), de eficacia probada en la práctica, le garantiza el cumplimiento de los requisitos de la aplicación.
  
  
• Repetibilidad. Permite comprobar la presión con la misma herramienta y obtener una lectura uniforme. No es necesario ajustar el intervalo.
  
  
• Alta vida útil. La tecnología tiene la resistencia necesaria para durar millones de ciclos.
  
  
• Durabilidad. La robusta construcción de estos sensores de presión está diseñada con una protección superior contra golpes, vibraciones, picos de presión y pulsaciones que son comunes en aplicaciones OEM.
  
  
• Resistencia a la temperatura. La construcción soldada puede utilizarse en temperaturas extremas de -40 a 125 °C.
  
  
• Materiales húmedos totalmente de acero inoxidable. Los sensores basados en CVD se construyen con acero inoxidable, sin colas, epoxis ni juntas tóricas, y sin fugas, desplazamientos ni contaminación por relleno de silicona.

Aplicaciones en las que destaca la tecnología CVD:

• Hidráulica móvil. Requiere resistencia a golpes y vibraciones, alta vida útil y amplios rangos de temperatura.
• Sistemas de elevación y carga. Requiere repetibilidad y duración del ciclo.
• Carreras de alto rendimiento. Requiere una resistencia superior a las vibraciones y un ciclo de vida elevado.
• Control de bombas. Requiere un ciclo de vida elevado.
• Sistemas compresores. Requiere resistencia a las vibraciones y alta vida útil.
• Silvicultura y minería. Requiere una resistencia extrema a las vibraciones.
• Ferrocarril. Requiere una alta resistencia a las vibraciones, un ciclo de vida elevado y una excelente repetibilidad.
• Sistemas de riego: Requiere resistencia a la temperatura con la capacidad de medidas de protección a prueba de congelación que se pueden proporcionar como opción con todos los diseños de piezas húmedas inoxidables.

Ejemplos de transductores basados en CVD para aplicaciones OEM.

Cada uno de los siguientes transductores de presión Ashcroft se fabrica utilizando el método CVD:

• El sensor de alto volumen S1 es compacto y altamente configurable. Ofrece una amplia selección de materiales y conexiones diseñados para soportar vibraciones, golpes y ciclos de vida elevados.
  
  
• El sensor de diseño robusto G2 está diseñado para instalaciones y condiciones que también producen vibraciones e impactos considerables y una vida útil de muchos ciclos.
  
  
• El sensor de alta vibración GV ofrece un diseño duradero que lo convierte en la opción perfecta para entornos operativos difíciles.
  
  
• El KD41 ofrece salidas digitales que incluyen CANopen y J1939 para los fabricantes de equipos originales que requieren este tipo de salidas para las aplicaciones más exigentes.
  
  
• El sensor KM41 altamente personalizable cumple los requisitos específicos de las instalaciones de los fabricantes de equipos originales, incluidos los sistemas hidráulicos y neumáticos móviles, los equipos industriales y la automatización.

¿Dispone de los transductores de presión adecuados para sus aplicaciones OEM?

Ahora que ya conoce las ventajas de la CVD y los tipos de sensores diseñados para proporcionar mediciones de presión precisas, fiables y repetibles en las condiciones más exigentes, ¿está preparado para saber más? Aquí tiene algunos artículos relacionados que pueden resultarle interesantes:    

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Mientras tanto, consulte nuestra guía electrónica, 5 errores que cometen los fabricantes de equipos originales y los integradores de sistemas al seleccionar transductores de presión.