उच्च तापमान पतली फिल्म थर्मल फ्लोमीटर सेंसर

उच्च तापमान वाली पतली फिल्म प्रवाहमापी में आम तौर पर एक थर्मल प्रतिरोध परत और एक पतली फिल्म थर्मामीटर परत होती है। की तापीय प्रतिरोध परत पीज़ोस डिस्क ट्रांसड्यूसर आमतौर पर छोटी तापीय चालकता के साथ पीजेडटी सामग्री का उपयोग करता है ताकि दोनों तरफ के थर्मामीटर बड़े तापमान अंतर प्राप्त कर सकें, जिससे एक मजबूत सिग्नल और उच्च संवेदनशीलता प्राप्त हो सके। पतली फिल्म थर्मामीटर परत आमतौर पर एक पतली फिल्म थर्मोकपल या एक प्रतिरोध तापमान ट्रांसड्यूसर होती है। पॉलीमाइड में उच्च तापीय प्रतिरोध और अच्छे यांत्रिक गुण होते हैं। थर्मल प्रतिरोध परत के रूप में पतली फिल्म थर्मल फ्लोमीटर का उपयोग 400 डिग्री सेल्सियस से नीचे किया जा सकता है। का सिलिका पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव सेंसर में कम तापीय चालकता और अच्छे यांत्रिक गुण होते हैं। इसलिए, अधिकांश उच्च तापमान वाली पतली फिल्म थर्मल फ्लो मीटर की थर्मल प्रतिरोध परत की सामग्री के रूप में, इस थर्मल फ्लो मीटर का उपयोग 900 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर किया जा सकता है। उच्च तापमान पतली फिल्म प्रवाह मीटर आरटीडी और थर्मल प्रतिरोध परतों के रूप में पूर्ववर्ती सिरेमिक सामग्री का उपयोग कर सकते हैं। प्रीकर्सर पीजो सिरेमिक में एयरो-इंजन वातावरण के लिए उच्च तापमान वाला थर्मल फ्लो मीटर होता है, जिसे मध्य थर्मल बैरियर परत में 250 μm के SiN के साथ निर्मित किया गया था। थर्मल फ्लोमीटर का उपयोग 1 400 डिग्री सेल्सियस के आसपास के तापमान पर किया जा सकता है।

बहु-कार्यात्मक एकीकृत पतली-फिल्म सेंसर उच्च तापमान वाली पतली-फिल्म तनाव के साथ एकीकृत होते हैं पीजोइलेक्ट्रिक ट्यूब ट्रांसड्यूसर , थर्मामीटर और थर्मल फ्लो मीटर। यह चुनौतीपूर्ण है क्योंकि तीनों सेंसरों के अलग-अलग सेंसिंग सिद्धांत, अलग-अलग संरचनाएं और अलग-अलग आकार हैं। एक बहुक्रियाशील एकीकृत पतली-फिल्म सेंसर को एक साथ तनाव, तापमान और गर्मी प्रवाह को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जहां Pt स्ट्रेन गेज Pt-13Rh/Pt को मापता है। थर्मोकपल तापमान को मापता है, एल्यूमिना थर्मल प्रतिरोध परत की विभिन्न मोटाई की 2 परतें और पीटी के 40 जोड़े थर्मोपाइल-प्रकार के थर्मल फ्लोमीटर में -13Rh/Pt थर्मोकपल होता है। जो गर्मी प्रवाह को मापता है। मिश्र धातु सामग्री के कामकाजी तापमान को तोड़ने के लिए, नासा ने TaN पीजो सिरेमिक सामग्री के लिए एक बहु-कार्य एकीकृत पतली-फिल्म सेंसर विकसित किया है।

पीजोइलेक्ट्रिक प्लेट सेंसर 3.9 के स्ट्रेन फैक्टर, -93 × 10-6 ℃ -1 के टीसीआर, 259 μΩcm की प्रतिरोधकता, -24 × 10-6 ℃ -1 की एक स्पष्ट तनाव संवेदनशीलता को पैटर्न करने के लिए लिफ्ट-ऑफ प्रक्रिया का उपयोग करता है। पीजो सिरेमिक सामग्रियों और मिश्र धातुओं का टीसीआर नकारात्मक है, नासा ने पीजो सिरेमिक के लिए बहु-कार्यात्मक उच्च तापमान पतली-फिल्म सेंसर विकसित किया है। इन पीज़ोइलेक्ट्रिक रिंग ट्रांसड्यूसर में उच्च तापमान वाली पतली-फिल्म स्ट्रेन गेज, उच्च तापमान वाली पतली-फिल्म थर्मोकपल और उच्च तापमान वाली पतली फिल्म थर्मल फ्लोमीटर शामिल हैं। Pd-13Cr का TCR सकारात्मक है। दोनों मिलकर एक कार्यात्मक परत बनाते हैं जो TCR को सकारात्मक और नकारात्मक ऑफसेट एक भाग बनाता है, पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री पीजो ट्यूब ट्रांसड्यूस आर समग्र टीसीआर को कम कर रहा है, जिससे संवेदनशीलता बढ़ रही है। मल्टी-फंक्शनल थिन-फिल्म सेंसर में स्पैलिंग और प्रसार की समस्याएं, छीलने की प्रक्रिया की अनुकूलता समस्याएं और उच्च तापमान विस्तार की समस्याएं हैं।