一种面向轮轨力测试的柔性电子装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轮轨力在线监测的柔性多功能电子装置，涉及轨道交通轮轨关系与柔性电子领域，包括温度感知、动态应变感知和压电振动感知功能模块，均集成到同一柔性基板上，安装在车轮辐板曲面上，与之保持共形接触，利用辐板动态应变和振动信息计算轮轨之间的作用力，实现了高速列车轮轨接触状态（温度、动态应变和振动信息）的实时监测，发明专利技术了微机电加工和激光剥离技术制备一种柔性多功能电子装置，为柔性电子技术在轮轨关系中的监测应用提供技术保障。

【技术实现步骤摘要】
一种面向轮轨力测试的柔性电子装置及其制备方法
本专利技术涉及轨道交通轮轨关系与柔性电子领域，特别涉及一种面向轮轨力测试的柔性电子装置及其制备方法。
技术介绍
轮轨关系很大程度上决定了高速列车行驶的舒适性、安全性和环境友好性，轨道的不平顺特性和车辆自身的周期性振动都直接体现到轮轨作用中，造成轮轨之间的作用也是动态变化的，因此，轮轨作用状态监测一直是列车运行中的重要课题，轮轨的结构健康监测技术具有广阔的应用前景，特别是在线健康监测技术，为高速列车的安全可靠行驶提供技术保障。目前，轮轨作用关系的检测技术主要分为车载监测和道旁监测，华东交通大学雷晓燕等深入探索了基于道旁监测的轮轨关系监测，传感器安装在轨道结构上，通过对轨道结构响应的测试来识别和评估车轮的结构健康状态。车载测试方法通过车轮动态应变，探知车轮结构状态。陈曦、袁高斌等专利技术一种铁路车辆车轮失圆检测方法及检测装置（一种铁路车辆车轮失圆检测方法及检测装置，ZL2016109873144），包括加速度传感器，载荷传感器，射频车号识别装置和轨边信号处理箱，运用加速度传感器测量获得振动曲线，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向轮轨力在线监测的柔性多功能电子装置，其特征在于，包括温度感知、动态应变感知和压电振动感知功能模块，所有功能模块均集成到同一柔性基板上，其安装在车轮辐板的曲面结构上，良好的柔性性能保证柔性多功能电子装置与车轮辐板的曲面结构保持共形接触，实现了对高速列车轮轨接触状态关系（温度、动态应变和振动信息）的实时监测，保障高速列车与轨道的结构健康监测与安全行驶。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向轮轨力在线监测的柔性多功能电子装置，其特征在于，包括温度感知、动态应变感知和压电振动感知功能模块，所有功能模块均集成到同一柔性基板上，其安装在车轮辐板的曲面结构上，良好的柔性性能保证柔性多功能电子装置与车轮辐板的曲面结构保持共形接触，实现了对高速列车轮轨接触状态关系（温度、动态应变和振动信息）的实时监测，保障高速列车与轨道的结构健康监测与安全行驶。


2.根据权利要求1所述的一种面向轮轨力在线监测的柔性多功能电子装置制备方法，其特征在于，在无机多晶硅基衬底上制备一层牺牲层材料，通过微机电系统加工技术完成柔性多功能电子装置（温度，应变计和压电）的薄膜沉积、图案化、引线、封装工艺操作，通过调节激光剥离技术的工艺参数，实现柔性多功能电子装置从硅基衬底上成功剥离，完成面向轮轨关系监测的柔性多功能电子装置的制备工作，保证其与轮轨辐板曲面结构保持共形接触，解决刚性无机功能材料与柔性衬底之间的工艺集成，突破复杂曲面体结构健康监测难题，柔性多功能电子装置的主要工艺步骤如下：
（1）准备多晶硅衬底，通过标准晶圆清洗工艺完成晶圆的清洗工作；
（2）旋涂制备牺牲层薄膜，通过加热固化聚合物薄膜；
（3）薄膜沉积制备金属应变计与温度薄膜；
（4）在金属表面旋涂光刻胶，通过掩膜版光刻曝光，结合湿法刻蚀工艺完成金属应变、温度薄膜、压电薄膜底层电极的图案化；
（5）利用正...

【专利技术属性】
技术研发人员：董文涛，黄永安，刘林芽，王晓明，姚道金，
申请(专利权)人：华东交通大学，程宵，
类型：发明
国别省市：江西;36