一种陶瓷高温振动传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种陶瓷高温振动传感器，该传感器由上表层、支撑层以及下表层通过层压烧结成型固化而成的コ形；上表层由四层陶瓷片层压而成，最上层的陶瓷片上表面印刷有电感，最下层的陶瓷片下表面印刷有电容上极板，且四层陶瓷片中心处均开设有第一通孔；支撑层由三层陶瓷片层压而成；所述下表层由三层陶瓷片层压而成，最下层的陶瓷片的外表面上印刷有电容下极板；上表层、支撑层以及下表层中的所有陶瓷片右侧均开设有第二通孔，电感与电容上极板通过第一通孔内的铂浆层相连，电感与电容下极板通过第二通孔内的铂浆层相连。本实用新型专利技术的一种陶瓷高温振动传感器既能够在常温下工作又能够在高温环境下工作，而且其结构简单，工艺简便，易于实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷高温振动传感器
本技术涉及高温振动传感器的
，尤其涉及一种陶瓷高温振动传感器。
技术介绍
在涡轮发动机、冶炼高炉、压缩机和燃气轮机等大型机械设备中，工作温度范围通常为600-1000℃，对于此类设备的零部件制造、检测和动态参数的测量等提出了迫切需求和严峻挑战。在飞行器的发动机中，对振动的检测有助于控制燃烧气体和燃料的混合以调整飞行姿态、降低失控风险。由于受制作材料和系统结构的制约，目前已有的振动传感器无法在此类高温恶劣环境下工作。因此，需要研制出一种用于高温环境的振动传感器，提高发动机、飞行器等大型设备的运行安全性和测试准确性。
技术实现思路
本技术针对现有对高温恶劣环境中振动传感器的需求，提供了一种陶瓷高温振动传感器。本技术采用如下的技术方案实现：一种陶瓷高温振动传感器，该传感器由上表层、支撑层以及下表层通过层压烧结成型固化而成的コ形；所述上表层由四层陶瓷片层压而成，最上层的陶瓷片上表面印刷有电感，最下层的陶瓷片下表面印刷有电容上极板，且四层陶瓷片中心处均开设有第一通孔；所述支撑层由三层陶瓷片层压而成；所述下表层由三层陶瓷片层压而成，最下层的陶瓷片的外表面上印刷有电容下极板；所述上表层、支撑层以及下表层中的所有陶瓷片右侧均开设有第二通孔，所述电感与电容上极板通过第一通孔内的铂浆层相连，所述电感与电容下极板通过第二通孔内的铂浆层相连。优选地，所述陶瓷片采用HTCC高温共烧陶瓷材料，该材料是一种氧化铝陶瓷材料，该材料继承了传统陶瓷材料的特点，高温下机械性能稳定，抗腐蚀，成本较低，工艺成熟。电感和电容极板印刷浆料均采用铂电子浆料。优选地，所述电感为平面方形螺旋电感。优选地，所述第一通孔布设在电感线圈的中心环心垂直方向上。优选地，所述第二通孔布设在电感线圈末端环心的垂直方向上。优选地，所述电感线圈的一端通过第一通孔内的铂浆层与电容上极板相连接，末端通过第二通孔内的铂浆层与电容下极板相连接。本技术具有以下有益效果：本技术采用HTCC技术通过切割、打孔、填孔、印刷、叠片、层压、烧结形成一种陶瓷高温振动传感器，该传感器具有耐高温性、结构合理、性能可靠、工作时间长等优点。该传感器不仅能够在常温下将振动信号转换成频率信号传送给测试设备，而且在高温的环境下也可以实现长时间的稳定测量，工作温度可达800℃以上，灵敏度高、稳定性好；设计结构巧妙、工艺操作简单可行、易于产业化发展，在航空航天、汽车电子、生物工程等领域具有应用价值。附图说明图1为本技术实施例一种陶瓷高温振动传感器的整体结构示意图图2为本技术实施例中一种陶瓷高温振动传感器的电感线圈示意图图3为本技术实施例中一种陶瓷高温振动传感器的电容极板示意图。具体实施方式结合附图对技术的具体实施方式做详尽的说明。如图1-图3所示，本技术实施例提供了一种陶瓷高温振动传感器，该传感器由上表层、支撑层以及下表层通过层压烧结成型固化而成的コ形；所述上表层由四层陶瓷片层压而成，最上层的陶瓷片上表面印刷有电感，最下层的陶瓷片下表面印刷有电容上极板，且四层陶瓷片中心处均开设有第一通孔；所述支撑层由三层陶瓷片层压而成；所述下表层由三层陶瓷片层压而成，最下层的陶瓷片的外表面上印刷有电容下极板；所述上表层、支撑层以及下表层中的所有陶瓷片右侧均开设有第二通孔，所述电感与电容上极板通过第一通孔内的铂浆层相连，所述电感与电容下极板通过第二通孔内的铂浆层相连。当外界发生振动时，电容极板之间的间距会发生变化，电容值即会变化，使得传感器的LC电路谐振频率随之变化。所述陶瓷片采用HTCC高温共烧陶瓷材料，该材料是一种氧化铝陶瓷材料，该材料继承了传统陶瓷材料的特点，高温下机械性能稳定，抗腐蚀，成本较低，工艺成熟。电感和电容极板印刷浆料均采用铂浆，所述电感为平面方形螺旋电感。所述第一通孔布设在电感线圈的中心环心垂直方向上。所述第二通孔布设在电感线圈末端环心的垂直方向上。所述电感线圈的一端通过第一通孔内的铂浆层与电容上极板相连接，末端通过第二通孔内的铂浆层与电容下极板相连接。本具体实通过如下步骤制备所得：S1、按尺寸将HTCC高温共烧生瓷带切割成所需大小的生瓷片，放入烘干炉中进行预加热；S2、通过打孔装置在完成预加热的上表层的四层陶瓷片中心处以及上表层、支撑层以及下表层中的所有陶瓷片的右侧开设通孔；S3、打孔完成以后，采用顶层抽吸的方法使用铂浆对通孔进行填充，并在加热炉中进行烘干加热实现其金属化；S4、将印刷网版放置在印刷机上，调整网版与生瓷片的位置使两者居中对齐，然后加入铂浆，通过丝网印刷技术在上表层的最上层的陶瓷片上表面上将印制所需的电路图形，形成电感；重复上述步骤完成上表层的最下层的陶瓷片下表面、下表层的最下层的陶瓷片上的电容极板的印刷；S5、将印刷好的生瓷片置于烘干炉内进行烘干处理，使铂浆干结，通过叠片机将印刷好的各部分生瓷片按上述的层次和次序叠加在一起；S6、将叠片完成后的多层基板进行真空密封并放入层压机中进行层压，在一定的温度和压力(45℃,5MPa)环境下，使每层瓷片紧密粘合在一起，形成一个完整的生瓷胚体，并将其放入高温烧结炉内进行高温共烧，使其固化成型。本具体实施的一种陶瓷高温振动传感器结构巧妙、制作工艺简单、生产成本较低、易于实现工业化的生产，在涡轮发动机、冶炼高炉、压缩机和燃气轮机等大型机械设备中具有较高的使用价值。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷高温振动传感器，其特征在于：该传感器由上表层、支撑层以及下表层通过层压烧结成型固化而成的コ形；所述上表层由四层陶瓷片层压而成，最上层的陶瓷片上表面印刷有电感，最下层的陶瓷片下表面印刷有电容上极板，且四层陶瓷片中心处均开设有第一通孔；所述支撑层由三层陶瓷片层压而成；所述下表层由三层陶瓷片层压而成，最下层的陶瓷片的外表面上印刷有电容下极板；所述上表层、支撑层以及下表层中的所有陶瓷片右侧均开设有第二通孔，所述电感与电容上极板通过第一通孔内的铂浆层相连，所述电感与电容下极板通过第二通孔内的铂浆层相连。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷高温振动传感器，其特征在于：该传感器由上表层、支撑层以及下表层通过层压烧结成型固化而成的コ形；所述上表层由四层陶瓷片层压而成，最上层的陶瓷片上表面印刷有电感，最下层的陶瓷片下表面印刷有电容上极板，且四层陶瓷片中心处均开设有第一通孔；所述支撑层由三层陶瓷片层压而成；所述下表层由三层陶瓷片层压而成，最下层的陶瓷片的外表面上印刷有电容下极板；所述上表层、支撑层以及下表层中的所有陶瓷片右侧均开设有第二通孔，所述电感与电容上极板通过第一通孔内的铂浆层相连，所述电感与电容下极板通过第二通孔内的铂浆层相连。2.如权利要求1所述的一种陶瓷高温振动传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：新型
国别省市：山西,14