一种薄膜热流传感器及其制备方法技术

技术编号:8322023 阅读:165 留言:0更新日期:2013-02-13 21:32
本发明专利技术公开了一种薄膜热流传感器及其制备方法。本发明专利技术采用微机械加工技术在基片表面制备耐高温的薄膜热电偶阵列(热电堆),并在薄膜热电偶阵列上设置厚热障层和薄热障层,通过感测厚、薄热障层下的温度差,结合厚、薄热障层的高度差,可以测量出热流。采用这种发明专利技术的有益效果是可对高速飞行器飞行过程中外层材料的热流进行测量,为热防护设计提供数据参考,并且采用这种发明专利技术的薄膜热流传感器制备工艺简单,结构可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于薄膜特种传感器
,具体涉及一种基于微机械加工技术的薄膜传感器及其制备方法。更具体地说,本专利技术涉及,通过薄膜热电堆实现热流的测量,这种薄膜热流传感器制造工艺简单,响应时间快,具有较高的测量精度。
技术介绍
飞机或导弹模型在高速风洞测试试验,需要对飞行器上的每个点在不同马赫数下和不同攻角状态下的受热情况进行测试分析,准确计算出材料在受热状态下的力学性能, 以便选用合适材料,并采取防热措施,保障飞行器安全可靠的高速飞行。如何准确、快速测量出表面热流量,是设计可靠防热系统的先决条件。长期以来,通过对温度变化检测来实现对热流量传递测量。由于受飞行器外壳结构限制,采用传统的测量体温度传感器安装困难,且破外飞行器外壳结构形状。因此,需要一种热流传感器可对高速飞行器在飞行过程中外壳材料热流进行测量。目前,飞行器表面热流测量采用的是在外壳表面布置温度传感器来检测不同位置的温度差,来推算出热流密度,具有体积大、响应时间慢等缺点。专利CN102175339 A描述了一种燃料电池内部瞬态薄膜热流传感器,采用在薄膜热电偶的上方溅射热阻层后再溅射薄膜热电偶,测量的是不同平面内的温度差。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜热流传感器,其特征在于,它(1)包括基片(2),设于基片(2)上的过渡层(3),设于过渡层(3)上的薄膜热电偶阵列;所述薄膜热电偶阵列由两个以上包括A电极(4)和B电极(5)的薄膜热电偶(10)通过外接点(11)串联构成;所述A电极(4)和B电极(5)的接点上设有厚热障层(6);所述外接点(11)上设有薄热障层(7);所述串联的两个以上的薄膜热电偶(10)的两个外接端分别经一个焊盘(9)与各自对应的补偿导线(8)连接;所述基片(2)材料为Al2O3陶瓷;所述过渡层(3)材料为Ta2O5。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜热流传感器,其特征在于,它(I)包括基片(2),设于基片(2)上的过渡层(3),设于过渡层(3)上的薄膜热电偶阵列;所述薄膜热电偶阵列由两个以上包括A电极(4)和B电极(5)的薄膜热电偶(10)通过外接点(11)串联构成;所述A电极(4)和B电极(5)的接点上设有厚热障层(6);所述外接点(11)上设有薄热障层(7);所述串联的两个以上的薄膜热电偶(10)的两个外接端分别经一个焊盘(9)与各自对应的补偿导线(8)连接;所述基片(2)材料为Al2O3陶瓷;所述过渡层(3)材料为Ta205。2.如权利要求I所述的薄膜温度热流复合传感器,其特征在于,所述基片(2)直径为50mm 150mm,厚度O. 5mm Imm ;所述过渡层(3)厚度为O. 05 μ m O. Ium ;所述薄膜热电偶(10)的厚度为O. 2μηι O. 5μηι ;所述厚热障层(6)厚度为3 μ m 10 μ m,所述薄热障层(O厚度为O. 5 μ m I μ m。3.如权利要求I所述的薄膜热流传感器,其特征在于,所述薄膜热电偶(10)为R型热电偶、B型热电偶或S型热电偶。4.如权利要求3所述的薄膜热流传感器,其特征在于,所述薄膜热电偶(10)为R型热电偶。5.如权利要求I所述的薄膜热流传感器,其特征在于,所述厚热障层(6)和薄热障层(7)的材料为 Si02、Al203 或 A1N。6.一种如权利要求I 5...

【专利技术属性】
技术研发人员:何峰谢贵久景涛颜志红张建国董克冰
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十八研究所
类型:发明
国别省市:

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