Wysokotemperaturowy cienkowarstwowy czujnik przepływomierza termicznego

Wysokotemperaturowe przepływomierze cienkowarstwowe składają się zazwyczaj z warstwy oporowej termicznej i cienkowarstwowej warstwy termometru. Warstwa termoizolacyjna W przetworniku piezoelektrycznym wykorzystuje się zwykle materiał PZT o małej przewodności cieplnej, dzięki czemu termometry znajdujące się po obu stronach mogą uzyskać dużą różnicę temperatur, uzyskując w ten sposób silniejszy sygnał i większą czułość. Warstwa termometru cienkowarstwowego to zazwyczaj termopara cienkowarstwowa lub oporowy przetwornik temperatury. Poliimid charakteryzuje się wysoką odpornością termiczną i dobrymi właściwościami mechanicznymi. Cienkowarstwowy przepływomierz termiczny jako warstwa oporowa termicznie może być stosowany w temperaturach poniżej 400°C. Krzemionka Czujnik z efektem piezoelektrycznym ma niską przewodność cieplną i dobre właściwości mechaniczne. Dlatego też, jako materiał warstwy oporu cieplnego większości wysokotemperaturowych cienkowarstwowych przepływomierzy termicznych, ten przepływomierz termiczny może być stosowany w temperaturze 900°C. Wysokotemperaturowe przepływomierze cienkowarstwowe mogą wykorzystywać prekursorowe materiały ceramiczne jako warstwy RTD i warstwy oporowe termicznie. Prekursorowa ceramika piezoelektryczna z wysokotemperaturowym przepływomierzem termicznym do środowiska silników lotniczych została wykonana z SiN wynoszącym 250 μm w środkowej warstwie bariery termicznej. Przepływomierz termiczny może być stosowany w temperaturach około 1 400°C.

Wielofunkcyjne zintegrowane czujniki cienkowarstwowe integrują się z naprężeniami cienkowarstwowymi w wysokiej temperaturze przetwornik piezoelektryczny , termometry i przepływomierze termiczne. Jest to trudne, ponieważ te trzy czujniki mają różne zasady wykrywania, różne struktury i różne rozmiary. Wielofunkcyjny zintegrowany czujnik cienkowarstwowy został zaprojektowany do jednoczesnego pomiaru odkształcenia, temperatury i przepływu ciepła, podczas gdy tensometr Pt mierzy Pt-13Rh/Pt. termopara mierzy temperaturę, 2 warstwy o różnej grubości warstwy oporu cieplnego tlenku glinu i 40 par termopary Pt Przepływomierz termiczny typu termoelektrycznego składa się z termopary -13Rh/Pt, która mierzy strumień ciepła. Aby przełamać temperaturę roboczą materiałów stopowych, NASA opracowała wielofunkcyjny zintegrowany czujnik cienkowarstwowy do materiałów piezoelektrycznych TaN.

The Piezoelektryczny czujnik płytowy wykorzystuje proces podnoszenia do modelowania współczynnika odkształcenia 3,9, TCR wynoszącego -93 × 10-6 ℃ -1, rezystywności 259 μΩcm, pozornej wrażliwości na odkształcenie -24 × 10-6 ℃ -1. TCR materiałów i stopów piezoceramicznych jest ujemny. NASA opracowała wielofunkcyjne, wysokotemperaturowe czujniki cienkowarstwowe do ceramiki piezoelektrycznej. Te Przetworniki pierścieni piezoelektrycznych obejmują wysokotemperaturowe cienkowarstwowe tensometry, wysokotemperaturowe cienkowarstwowe termopary i wysokotemperaturowe cienkowarstwowe przepływomierze termiczne. TCR Pd-13Cr jest dodatni. Obydwa razem tworzą warstwę funkcjonalną, która sprawia, że ​​dodatnie i ujemne przesunięcie TCR staje się częścią, piezoelektryczny z materiałami piezoelektrycznymi Przetwornik zmniejsza całkowity TCR, zwiększając w ten sposób czułość. Wielofunkcyjny czujnik cienkowarstwowy ma problemy z odpryskiwaniem i dyfuzją, problemy z kompatybilnością procesu obierania oraz problemy z rozszerzaniem w wysokiej temperaturze.