고감도의 유연한 온도 센서

국제 극한 제조 저널

이미지: 준비된 유연한 열전대 온도 센서 에어로겔 블랭킷 기판은 온도 측정 범위가 좋으며 -30℃~700℃ 온도 범위에서 장기간 안정적으로 작동하고 -196℃~1200℃ 온도 범위에서 순간 측정이 가능합니다. . 준비된 유연한 온도 센서는 동일한 유형의 다른 유연한 온도 센서에 비해 절대 온도 측정 장점이 있습니다. 플렉서블 열전대 온도센서는 부착성, 순응성, 부착 용이성 등 플렉서블 센서의 장점을 계승했을 뿐만 아니라, 고온에 견디기 어려운 플렉서블 센서의 단점을 극복했다.더보기

출처: Zhaojun Liu, Bian Tian, ​​​​Zhuangde Jiang, Shuimin Li, Jiaming Lei, Zhongkai Zhang, Jiangjiang Liu, Peng Shi 및 Qijing Lin 작성.

온도는 물체의 상태와 특성을 특징짓는 중요한 물리적 매개변수로서 우리의 생산 수명에서 매우 중요한 역할을 합니다. 플렉서블형 박막 온도센서는 변형이 가능하고, 부착이 용이하며, 얇고 가벼우며 많은 관심과 연구를 받고 있으며, 인체 체온 측정 및 생활 분야에서 체계적인 연구가 진행되고 있다. 온도 측정.

그러나 기존의 유연한 박막 온도 센서는 유연한 기판, 온도에 민감한 재료 및 기타 제한 사항으로 인해 제한되어 있으므로 고온 분야에서 온도 측정을 달성하기가 어렵습니다. 기존의 고온 온도 측정 수단은 장치의 크기가 크고, 구조물을 파괴해야 하고, 기류 장을 파괴해야 하며, 환경 간섭을 받는 등의 제한으로 인해 장치의 비파괴 실시간 온도 모니터링을 달성하기 어렵습니다. 온도 분야. 따라서 고온 환경에서의 적용을 기반으로 유연한 박막 센서의 장점을 어떻게 보장할 수 있는지 주목할만한 가치가 있습니다.

최근 Xi'an Jiaotong University 기계 공학부 정밀 공학 연구소의 Bian Tian 교수와 그의 공동 팀은 스크린 인쇄 기술을 사용하여 에어로겔 펠트 기판을 기반으로 한 유연한 열전대 온도 센서의 설계 개념을 제안했습니다. 온도에 민감한 층으로 산화인듐 및 산화인듐주석을 사용하여 온도 센서를 준비합니다. 온도 센서의 유연한 기판으로 넓은 온도 범위를 갖는 에어로겔 매트가 선택되기 때문에 표면이 고르지 않고 거칠기 때문에 기존 코팅 공정으로는 박막 증착 및 기능화를 구현하기가 어렵습니다. 따라서 유연한 온도센서를 제작하는데 있어서 이러한 어려움을 극복하기 위해 스크린 프린팅 기술을 사용하여 두꺼운 필름을 제조하였다.

실제로는 유기 바인더와 기능성 분말을 혼합하여 슬러리 구성을 완성한 후, 고온 열처리를 통해 필름에서 잉여 유기물을 제거합니다. 동시에 다양한 적용 표면에 대해 필름의 곡면은 변형 가능하고 순응 가능한 유연한 재료의 장점을 기반으로 준비됩니다. 준비된 유연한 온도 센서는 블레이드와 같은 다양한 곡면에 부착할 수 있습니다. 초박형, 초경량이라는 장점도 있습니다.

연구팀은 준비된 유연한 온도 센서에 대해 다양한 실험실 및 실습 테스트를 수행했습니다. 여기에는 소형 터빈 엔진의 테일 제트 화염 온도 실시간 측정, 물리적 폭발 중 수증기 온도의 일시적 모니터링, 도가니의 금속 용해 과정 실시간 모니터링 등이 포함됩니다. 센서는 뛰어난 성능을 보여줍니다. 항공우주, 철강 야금 및 기타 분야에 응용할 수 있는 잠재력이 있습니다. 연구팀은 또한 준비된 유연한 센서를 더욱 최적화하여 터빈 블레이드 표면, 사람 피부 및 기타 넓은 영역의 온도 측정을 달성할 수 있을 것으로 기대합니다.