Sensore di temperatura flessibile ad alta sensibilità

Giornale internazionale di produzione estrema

immagine: Il substrato della coperta in aerogel con sensore di temperatura a termocoppia flessibile preparato ha un buon intervallo di misurazione della temperatura, in grado di funzionare stabile a lungo termine nell'intervallo di temperatura di -30 ℃ ~ 700 ℃ e misurazione istantanea nell'intervallo di temperatura di -196 ℃ ~ 1200 ℃ . Il sensore di temperatura flessibile predisposto presenta vantaggi assoluti nella misurazione della temperatura rispetto ad altri sensori di temperatura flessibili dello stesso tipo. Il sensore di temperatura a termocoppia flessibile non solo eredita i vantaggi del sensore flessibile come essere collegabile, conformabile e facile da collegare, ma supera anche i difetti del sensore flessibile che è difficile da sopportare alle alte temperature.vedere di più

Credito: di Zhaojun Liu, Bian Tian, ​​Zhuangde Jiang, Shuimin Li, Jiaming Lei, Zhongkai Zhang, Jiangjiang Liu, Peng Shi e Qijing Lin.

Essendo un importante parametro fisico che caratterizza lo stato e le proprietà di un oggetto, la temperatura gioca un ruolo molto importante nella nostra vita produttiva. I sensori di temperatura flessibili a film sottile, con i loro vantaggi di deformabilità, facilità di fissaggio, sottili e leggeri, hanno ricevuto molta attenzione e ricerca, e sono state condotte ricerche sistematiche nei settori della misurazione della temperatura corporea umana e della misurazione quotidiana misura della temperatura.

Tuttavia, i sensori di temperatura flessibili a film sottile esistenti sono limitati dal substrato flessibile, dai materiali sensibili alla temperatura e da altre restrizioni, pertanto è difficile ottenere la misurazione della temperatura nel campo delle alte temperature. I mezzi esistenti per la misurazione della temperatura ad alta temperatura sono limitati dalle grandi dimensioni del dispositivo, dalla necessità di distruggere la struttura, distruggere il campo del flusso d'aria, soggetti a interferenze ambientali, ecc., è difficile ottenere un monitoraggio non distruttivo della temperatura in tempo reale del campo di temperatura. Pertanto, merita la nostra attenzione come garantire i vantaggi dei sensori flessibili a film sottile in base alla loro applicazione in ambienti ad alta temperatura.

Recentemente, il professor Bian Tian, ​​Zhuangde Jiang e il suo team di collaborazione dell'Istituto di ingegneria di precisione, Scuola di ingegneria meccanica, Università di Xi'an Jiaotong hanno proposto un concetto di design del sensore di temperatura a termocoppia flessibile basato su un substrato di feltro di aerogel, utilizzando la tecnologia di serigrafia per preparare sensori di temperatura con ossido di indio e ossido di indio-stagno come strati sensibili alla temperatura. Poiché come substrato flessibile per il sensore di temperatura vengono scelti tappetini di aerogel con un ampio intervallo di temperature, è difficile realizzare la deposizione e la funzionalizzazione di film sottile mediante il processo di rivestimento convenzionale a causa della superficie irregolare e della ruvidità. Pertanto, nella fabbricazione di questo sensore di temperatura flessibile, è stata utilizzata una tecnica di serigrafia per preparare una pellicola spessa per superare le difficoltà di cui sopra.

In pratica, il legante organico viene miscelato con polvere funzionale per completare la configurazione dell'impasto liquido, quindi la materia organica in eccesso viene rimossa dal film mediante trattamento termico ad alta temperatura. Allo stesso tempo, per diverse superfici di applicazione, la superficie curva della pellicola viene preparata in base ai vantaggi dei materiali flessibili deformabili e conformabili. I sensori di temperatura flessibili predisposti possono essere fissati a diverse superfici curve, come le lame. Ha anche i vantaggi di essere ultrasottile e ultraleggero.

Il team ha condotto vari test pratici e di laboratorio sui sensori di temperatura flessibili preparati. Questi includono la misurazione in tempo reale della temperatura della fiamma del getto di coda di un piccolo motore a turbina, il monitoraggio transitorio della temperatura del vapore acqueo durante un'esplosione fisica, il monitoraggio in tempo reale del processo di fusione del metallo in un crogiolo, ecc. I sensori mostrano ottimi risultati potenziale per applicazioni nel settore aerospaziale, nella metallurgia dell'acciaio e in altri campi. Il team prevede inoltre che il sensore flessibile preparato possa essere ulteriormente ottimizzato per ottenere la misurazione della temperatura sulla superficie delle pale delle turbine, sulla pelle umana e su altre aree di grandi dimensioni.