[发明专利]一种同时检测温度和应变信号的传感器

说明书

本发明是一种同时检测温度和应变信号的传感器，包括金属薄膜层Ⅰ(2)，功能薄膜层(3)，栅状线条(4)和金属薄膜层Ⅱ(5)，所述金属薄膜层Ⅰ(2)，功能薄膜层(3)，栅状线条(4)和金属薄膜层Ⅱ(5)以层叠方式集成，其特征在于：所述金属薄膜层Ⅰ(2)与金属薄膜层Ⅰ(3)一面层叠相连，金属薄膜层Ⅱ(5)与栅状线条(4)同一面的两端分别层叠相连，通过金属薄膜层Ⅰ(2)上的信号引出线Ⅰ(6)和金属薄膜层Ⅱ(5)上的信号引出线Ⅱ(6)可以取出温度信号，通过金属薄膜层Ⅱ(5)上的信号引出线Ⅱ(7)和信号引出线Ⅲ(8)可以进行应变信号的测量。所述一种可以同时检测温度和应变信号的传感器在基体(1)表面可以呈阵列式排列。本发明能用于航空结构件表面，具有高度集成化，小型化和精确化。

技术领域

本发明是一种同时检测温度和应变信号的传感器，属于测量技术领域。

背景技术

温度和应变是测试航空零件疲劳寿命的两个重要参数,对它们实施监测并提高测量精度是保证航空零件寿命计算值可靠性的前提。针对部分航空类零件工作环境复杂多变的情况，需要实时性地对零件的温度和应变信号进行测量，并根据测量结果分析航空零件的工作状态，进而进行适时调整，避免操作失误和过载运转等情况造成不必要的损失。传统的传感器由于本身的工作条件和体积受到工作环境和安装空间的限制，有时根本无法布置于被测航空零件，故测试值不能实时反映航空零部件的工作状态。而且传统的传感器只能对温度或应变信号单独进行测量，需要两个或两个以上的传感器进行温度和应变两种信号的测量。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种同时检测温度和应变信号的传感器，其目的是使用一个传感器同时测量温度和应变两种信号。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种同时检测温度和应变信号的传感器包括贴覆在待测零件表面(1)上的具有导电功能的金属薄膜层Ⅰ(2)，金属薄膜层Ⅰ(2)上带一根信号引出线Ⅰ(6)；

在金属薄膜层Ⅰ(2)的上面贴覆一层对温度信号敏感的功能薄膜层(3)，所述功能薄膜层(3)的材料是镍铬、镍硅、铂铑13、铂、铂铑10、铂铑30、铂铑6、康铜或铜，功能薄膜层(3)的厚度不小于5nm，功能薄膜层(3)与金属薄膜层Ⅰ(2)的重叠贴覆的面积不小于0.02mm²，功能薄膜层(3)与金属薄膜层Ⅰ(2)导通；

在功能薄膜层(3)的上表面与一根对应变信号敏感的栅状线条(4)的一端连接，所述栅状线条(4)的材料是金、锰、铂、康铜、镍铬、镍铬铝铁合金、镍铬硅、镍铬铝铜合金、钯铬或铂钨合金，栅状线条(4)的线条的宽度不小于0.2mm，栅状线条(4)的线条的长度不小于0.5mm，栅状线条的厚度不小于5nm，栅状线条(4)的线条与功能薄膜层(3)的连接端的接触面积不小于0.02mm²，栅状线条(4)与功能薄膜层(3)的连接端之外的其它部分贴覆在待测零件表面(1)上；

在栅状线条(4)的线条与功能薄膜层(3)的连接端的接触位置处贴覆一层金属薄膜层Ⅱ(5)，该金属薄膜层Ⅱ(5)不与功能薄膜层(3)接触，在栅状线条(4)的线条的另一端同样贴覆一层金属薄膜层Ⅱ(5)，所述金属薄膜层Ⅱ(5)的厚度不小于5nm，该金属薄膜层Ⅱ(5)与栅状线条(4)线条的连接端的接触面积不小于0.02mm²，从与栅状线条(4)两端连接的金属薄膜层Ⅱ(5)上各引出一根信号引出线Ⅱ(7)和信号引出线Ⅲ(8)。

所述金属薄膜层Ⅰ(2)、功能薄膜层(3)、栅状线条(4)和金属薄膜层Ⅱ(5)的厚度叠加之和小于1mm。

所述各贴覆和接触部位的结合力按接触式测量方法测量的数据应大于50N。

在金属薄膜层Ⅰ(2)与金属薄膜层Ⅱ(5)之间填充绝缘材料，所述的绝缘材料是氧化物、氮化物或非金属单质绝缘材料。