據麥姆斯咨詢報道，近期，測試和測量技術廠商HBK推出了一系列壓電傳感器產品——其采用一種名為“磷酸鎵（GaPO?）”的新型壓電材料，可以顯著提升傳感器的高溫測量能力。
HBK壓電傳感器的技術升級得益于其對Piezocryst公司的收購。Piezocryst是全球最早研發出工業用途“磷酸鎵（GaPO?）”晶體生長工藝的先驅企業。
磷酸鎵（GaPO?）獨特性能包括：
- 溫度穩定性：磷酸鎵在高達1000 °C的惡劣溫度下仍能保持穩定的壓電系數 (4.5 pC/N)，并且不會發生相變或孿晶效應。
- 無熱釋電效應：與壓電陶瓷或電氣石不同，磷酸鎵在快速溫度變化過程中不會產生虛假的錯誤信號。
- 耐氫性能：經耐久性測試，基于磷酸鎵的壓電傳感器可在500 °C和3 bar的100%氫氣環境中持續工作100小時，信號保真度和氣密性均無下降。
HBK此次發布的壓電傳感器新產品可在高達700 °C的超高溫環境下實現精確測量，部分特定應用場景下甚至可耐受更高的溫度，適用于航空航天、國防、石油/天然氣、發電、紙漿和造紙，以及軋鋼等行業。
HBK壓電傳感器新產品還可應用于各種惡劣環境。其中，壓電式加速度傳感器能為設備預測性維護提供穩定的振動數據，適用于旋轉軸、渦輪葉片、風機及軸承的長期監測。 壓電式壓力傳感器可以監測設備運行狀態，并為控制系統采集數據，尤其適用于存在燃燒過程的惡劣環境，例如發電廠燃氣輪機、噴氣發動機及火箭發動機。最后，壓電式力傳感器可用于高要求場景，例如軋鋼過程中的平面度測量或熱封口機中的相關應用。
高溫應用的壓電式壓力傳感器
據HBK介紹，其壓電傳感器新產品具備長期的數據穩定性，即便在極端苛刻的高溫環境下也不受影響。HBK壓電傳感器的平均故障間隔時間（MTBF）在行業內處于領先水平，故障概率極低，從而顯著降低設備停機概率與維護成本。
HBK還表示，其所有壓電傳感器均可以根據客戶的需求進行定制。
HBK研發總監Denis Varak說：“作為壓電傳感器設計廠商，我們始終在探尋新型壓電材料，以更好地滿足客戶需求。一般不存在能勝任所有場景的單一壓電材料。通常一種材料僅適用于特定應用場景。在超過450 °C的超高溫應用場景中，磷酸鎵（GaPO?）的性能、穩定性及測量特性保留能力均無可比擬。這類壓電材料加入到我們的壓電材料體系之后，將拓寬傳感器的高溫測量能力，助力我們在加速度、力與壓力測量領域保持領先地位。”
HBK的磷酸鎵（GaPO?）晶體生長技術與其在壓電傳感器設計及應用開發方面的經驗高度契合。這種技術與經驗的結合，使HBK對供應鏈波動具備極強的抗風險能力，進而可以快速地為客戶面臨的難題提供解決方案。
HBK旗下Piezocryst公司產品開發負責人Alexander Schricker博士表示：“在Piezocryst工作期間，我們憑借深厚的壓電傳感器專業知識及多年行業深度參與經驗，指導客戶在渦輪機內部實現直接測量。我們的壓電傳感器技術開創了渦輪機械儀器領域的新方向，實現了吸氣式發動機內部燃燒過程的直接測量。這一技術突破目前已延伸至更多的應用場景，例如氫氣（H?）燃燒過程中的火焰穩定性監測。如今，作為HBK的一員，我們期待能進一步優化面向客戶的高溫傳感器解決方案。”
