[发明专利]一种陶瓷基耐高温流体壁面剪应力微传感器芯片及其制造工艺有效
申请号: | 201810830668.7 | 申请日: | 2018-07-26 |
公开(公告)号: | CN108981979B | 公开(公告)日: | 2021-06-11 |
发明(设计)人: | 马炳和;丁光辉;邓进军;罗剑;苑伟政;刘康 | 申请(专利权)人: | 西北工业大学 |
主分类号: | G01L1/18 | 分类号: | G01L1/18 |
代理公司: | 西北工业大学专利中心 61204 | 代理人: | 吕湘连 |
地址: | 710072 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | 本发明涉及一种陶瓷基耐高温流体壁面剪应力微传感器芯片,包括:敏感单元(1)、支撑梁(2)、陶瓷基压敏电阻(3)、弹性膜片(4)、间隙(5)、基底(6)和空腔(7)。本发明的一种陶瓷基耐高温流体壁面剪应力微传感器芯片及其制造工艺,微传感器的敏感电阻采用聚合物转化陶瓷基耐高温材料制备,使得微传感器具备对1000℃以上高温流场的测量能力。此外,微传感器制造基于MEMS微加工技术,使得微传感器的空间分辨率能够达到微米量级,时间分辨率能够达到亚毫米量级,适用于对高频脉动流场的实时精细化测量,满足先进飞行器、高性能发动机等研制过程中对高温流场的测试需求。 | ||
搜索关键词: | 一种 陶瓷 耐高温 流体 剪应力 传感器 芯片 及其 制造 工艺 | ||
【主权项】:
1.一种陶瓷基耐高温流体壁面剪应力微传感器芯片,包括:敏感单元(1)、支撑梁(2)、陶瓷基压敏电阻(3)、弹性膜片(4)、间隙(5)、基底(6)和空腔(7);其中,所述的支撑梁(2)一端与敏感单元(1)固连,另一端与弹性膜片(4)固连;敏感单元(1)四周与基底(6)之间是间隙(5),支撑梁(2)四周是空腔(7);陶瓷基压敏电阻(3)制作在弹性膜片(4)的上表面,位置处于支撑梁(2)与基底(6)之间;弹性膜片(4)的下表面与基底(6)固连,同时其下方是空腔(7)。该微传感器的工作原理可以表述如下:当流体流过微传感器表面时,敏感单元(1)“感受”到粘性剪应力的作用,并将面积分后的合力通过支撑梁(2)传递到弹性膜片(4);受力的弹性膜片(4)产生应变,导致陶瓷基压敏电阻(3)的阻值改变,通过检测该阻值变化量,即可推算出被测粘性剪应力的值。
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