[发明专利]一种高灵敏空化在线监测装置

说明书

本发明提供了一种高灵敏空化在线监测装置，其特征在于，包括绝缘层、石墨烯层、源极、漏极、第一阻挡部、第二阻挡部、电负性材料部、第一电正性材料部、第二电正性材料部，石墨烯层置于绝缘层上，源极和漏极置于石墨烯层上的两端，第一阻挡部和第二阻挡部固定在石墨烯层上，第一阻挡部和第二阻挡部位于源极和漏极的内侧，电负性材料部周期性地置于第一阻挡部和第二阻挡部之间，电负性材料部固定在石墨烯层上，第一电正性材料部和第二电正性材料部周期性地置于电负性材料部上，第一阻挡部和第二阻挡部的高度大于电负性材料部和第一电正性材料部或第二电正性材料部的高度之和。本发明能够实现更高灵敏度的空化在线监测。

技术领域

本发明涉及空化在线监测领域，具体涉及一种高灵敏空化在线监测装置。

背景技术

当流体内的压力骤然变化时，气泡在流体中会迅速形成、扩大和破裂，这种现象被称为空化。空化对材料造成剥蚀，缩短设备的寿命，并产生振动和噪声等危害。监测空化对设备的正常运行非常重要。传统的监测技术有高速摄像法、涂层腐蚀法、噪声测量法等。传统空化监测技术不能实现空化的实时监测，另外传统监测技术的灵敏度不高。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种高灵敏空化在线监测装置，其特征在于，包括绝缘层、石墨烯层、源极、漏极、第一阻挡部、第二阻挡部、电负性材料部、第一电正性材料部、第二电正性材料部，石墨烯层置于绝缘层上，源极和漏极置于石墨烯层上的两端，第一阻挡部和第二阻挡部固定在石墨烯层上，第一阻挡部和第二阻挡部位于源极和漏极的内侧，电负性材料部周期性地置于第一阻挡部和第二阻挡部之间，电负性材料部固定在石墨烯层上，第一电正性材料部和第二电正性材料部周期性地置于电负性材料部上，第一阻挡部和第二阻挡部的高度大于电负性材料部和第一电正性材料部或第二电正性材料部的高度之和。

更进一步地，在绝缘层和石墨烯层的界面，绝缘层中设有孔洞。

更进一步地，第一电正性材料部的高度小于第二电正性材料部的高度。

更进一步地，孔洞设置在第二电正性材料部的下侧。

更进一步地，孔洞的宽度大于或等于电负性材料部的宽度。

更进一步地，第一阻挡部和第二阻挡部为绝缘材料。

更进一步地，第一电正性材料部和第二电正性材料部的材料为铝。

更进一步地，电负性材料部的材料为氟化乙烯丙烯共聚物。

更进一步地，源极和漏极的材料为金、银、铂。

更进一步地，石墨烯层中石墨烯的层数大于1层、小于9层。

本发明的有益效果：本发明提供了一种高灵敏空化在线监测装置，其特征在于，包括绝缘层、石墨烯层、源极、漏极、第一阻挡部、第二阻挡部、电负性材料部、第一电正性材料部、第二电正性材料部，石墨烯层置于绝缘层上，源极和漏极置于石墨烯层上的两端，第一阻挡部和第二阻挡部固定在石墨烯层上，第一阻挡部和第二阻挡部位于源极和漏极的内侧，电负性材料部周期性地置于第一阻挡部和第二阻挡部之间，电负性材料部固定在石墨烯层上，第一电正性材料部和第二电正性材料部周期性地置于电负性材料部上，第一阻挡部和第二阻挡部的高度大于电负性材料部和第一电正性材料部或第二电正性材料部的高度之和。应用时，绝缘层粘附在文丘里管的扩张部位，用以响应文丘里管内的振动。文丘里管内流体发生空化时，文丘里管发生强烈的振动，从而导致电负性材料部和第一电正性材料部或第二电正性材料部分离，从而导致电负性材料部内产生电荷变化，从而改变石墨烯层的栅极电压，从而改变石墨烯层的导电特性，通过探测石墨烯层导电特性的变化，实现文丘里管内空化的在线监测。在本发明中，第一电正性材料部和第二电正性材料部分离，从而相邻的电负性材料部导致对石墨烯层的压力不同，从而导致石墨烯层形变，从而更多地改变石墨烯层的导电特性，从而实现更高灵敏度的空化在线监测。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明