基于热电堆的微型热流传感器制备及性能研究
文档名：基于热电堆的微型热流传感器制备及性能研究
摘要：航空发动机内部温度和热辐射的不均匀分布可能导致叶片表面出现热点,引起叶尖等区域的材料损坏.因此,监测单位时间内通过叶片表面的热量十分重要.热电堆型热流传感器以其测量范围广、稳定性好、精度高等优点,成为监测高温环境热流参数的常用方法.本文采用丝网印刷和高温烧结工艺,在10mm×10mm×1mm的99%Al2O3陶瓷基片上制备了Pt-Rh10/Pt热电堆型热流传感器,并搭建了热流实验平台对传感器进行测试.结果表明,该热流传感器在1019.4℃的高温环境下,所测热流密度为179.67kW/m2,输出电压为0.4623mV.经过3次热循环测试可知,该热流传感器的重复性偏差小于5%,具有较好的重复性.
Abstract：Thenon-uniformdistributionsoftemperatureandthermalradiationinsideaero-enginemayleadtohotspotsonthebladesurface,causingmaterialdamageinregionssuchasthebladetip.Therefore,itisveryimportanttomonitortheheatpassingthroughthebladesurfaceperunittime.Thermopile-typeheatfluxsensorhasbecomeacommonmethodformonitoringtheheatflowparameterinhigh-temperatureenvironmentduetoitsadvantagessuchaswidemeasurementrange,goodstability,andhighprecision.APt-Rh10/Ptthermopile-typeheatfluxsensorisfabricatedona99%Al2O3ceramicsubstrateof10mm×10mm×1mmbyscreenprintingandhigh-temperaturesinteringprocess,andaheatfluxexperimentalplatformisbuilttotestthesensor.Theresultsshowthatthemeasuredheatfluxdensityis179.67kW/m2andtheoutputvoltageoftheheatfluxsensoris0.4623mVatahigh-temperatureenvironmentof1019.4℃.Afterthreethermalcycletests,itcanbeseenthattherepeatabilitydeviationoftheheatfluxsensorislessthan5%,andithasagoodrepeatability.
作者：李晓芬张香香谭秋林Author：LIXiaofenZHANGXiangxiangTANQiulin
作者单位：中北大学微纳器件与系统教育部重点实验室,山西太原030051;中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室,山西太原030051
刊名：传感器与微系统 ISTICPKU
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(5)
分类号：TP212
关键词：高温环境热流监测热阻层热电效应热流传感器
Keywords：hightemperatureenvionmentheatfluxmonitoringthermalresistancelayerthermoelectriceffectheatfluxsensor
机标分类号：V23TU311TG425
在线出版日期：2024年5月17日
基金项目：基于热电堆的微型热流传感器制备及性能研究[
期刊论文]传感器与微系统--2024, 43(5)李晓芬张香香谭秋林航空发动机内部温度和热辐射的不均匀分布可能导致叶片表面出现热点,引起叶尖等区域的材料损坏.因此,监测单位时间内通过叶片表面的热量十分重要.热电堆型热流传感器以其测量范围广、稳定性好、精度高等优点,成为监测高温...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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