Language
高温薄膜流量計は一般に、熱抵抗層と薄膜温度計層で構成されます。の熱抵抗層 ピエゾディスクトランスデューサは 通常、熱伝導率の小さなPZT材料を使用するため、両側にある温度計が大きな温度差を得ることができ、それによりより強い信号とより高い感度を得ることができます。薄膜温度計層は、通常、薄膜熱電対または測温抵抗体です。ポリイミドは高い耐熱性と優れた機械的特性を持っています。薄膜熱式流量計は熱抵抗層として400℃以下で使用できます。シリカの 圧電効果センサーは 熱伝導率が低く、機械的特性が優れています。したがって、ほとんどの高温用薄膜熱式流量計の熱抵抗層の材料として、この熱式流量計は900℃の温度で使用することができます。高温薄膜流量計は、RTD および熱抵抗層として前駆体セラミック材料を使用できます。航空エンジン環境向けの高温熱流量計を備えた前駆体ピエゾ セラミックは、中間熱障壁層に 250 μm の SiN を使用して製造されました。熱式流量計は1400℃程度の温度で使用できます。
多機能一体型薄膜センサーは高温薄膜ひずみと統合されています 圧電管トランスデューサ、温度計、熱流量計など。 3 つのセンサーの検出原理、構造、サイズが異なるため、これは困難です。多機能の統合薄膜センサーは、ひずみ、温度、熱流を同時に測定するように設計されており、Pt ひずみゲージは Pt-13Rh/Pt を測定します。熱電対で温度を測定、厚さの異なる2層のアルミナ熱抵抗層と40ペアのPt サーモパイル型熱式流量計は、-13Rh/Pt熱電対で構成されており、熱流束を測定します。合金材料の使用温度を突破するために、NASA は TaN ピエゾ セラミック材料用の多機能統合薄膜センサーをさらに開発しました。
の 圧電プレート センサーは リフトオフ プロセスを使用して、ひずみ係数 3.9、TCR が -93 × 10-6 ℃ -1、抵抗率 259 μΩcm、見かけのひずみ感度 -24 × 10-6 ℃ -1 をパターニングします。圧電セラミック材料および合金の TCR は負であるため、NASA は圧電セラミック用の多機能高温薄膜センサーを開発しました。これら 圧電リング トランスデューサに は、高温薄膜ひずみゲージ、高温薄膜熱電対、および高温薄膜熱流量計が含まれます。 Pd-13Cr の TCR は正です。この 2 つは合わせて、TCR のプラスとマイナスのオフセットを一部にする機能層を構成します。 圧電材料の圧電管トランスデューサーは 全体的な TCR を低減し、それによって感度が向上します。多機能薄膜センサーは剥離や拡散の問題、剥離工程の適合性の問題、高温膨張の問題などを抱えています。
