微型薄膜鉑電阻熱流傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ捅砻鏌崃鳒y量裝置，特別是一種用于激波風(fēng)洞氣動熱環(huán)境試驗的尺寸小巧、制作工藝先進，直徑為1_的微型薄膜鉑電阻熱流傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]基于薄膜電阻熱流傳感器的測量技術(shù)作為激波風(fēng)洞中氣動熱環(huán)境測量的一種重要方法，幾十年來不斷發(fā)展和創(chuàng)新。一方面，為了單位面積得到更多數(shù)據(jù)，集成化成為傳感器技術(shù)發(fā)展的趨勢。另一方面，為了減小傳感器安裝帶來的測量誤差，傳感器小型化作為研宄方向也一直在不斷創(chuàng)新，從最早的直徑5_，到直徑2_，不論是從熱敏原件工藝到銀楽描涂工藝都有了長足進步。特別是直徑小于2_的傳感器，小于2_直徑的圓柱形玻璃基底制作技術(shù)也是近幾年才成熟。目前的薄膜鉑電阻傳感器最小直徑1.5_，且由于工藝落后，鉑電阻阻值較小，測量精度不足。針對直徑Imm鉑電阻傳感器的研制，除了在玻璃基底提高玻璃加工工藝以外，在熱敏電阻膜的制備工藝上更要進行改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了減小激波風(fēng)洞熱環(huán)境試驗中，模型與傳感器安裝造成的測量誤差。本實用新型提供了一種直徑1_的微型薄膜鉑電阻熱流傳感器，通過改變基底尺寸和熱敏電阻制備工藝來實現(xiàn)在直徑1_圓柱端面制作鉑電阻線條，從而實現(xiàn)微型傳感器的制作。
[0004]本實用新型的微型薄膜鉑電阻熱流傳感器包括:鉑電阻薄膜、玻璃基底、銀膜引線和導(dǎo)線，所述玻璃基底為直徑lmm±0.05mm的圓柱玻璃棒，所述鉑電阻薄膜為鍍在所述玻璃基底一個端面上的一字形薄膜，所述銀膜引線為對稱地鍍在所述玻璃基底側(cè)面地兩條銀膜線，兩條所述銀膜引線各自的一端分別與所述所述鉑電阻薄膜搭接，各自的另一端分別焊接有所述導(dǎo)線。
[0005]優(yōu)選所述鉑電阻薄膜寬度為0.1mm。
[0006]本實用新型的有益效果是:在激波風(fēng)洞熱環(huán)境試驗過程中，在測量曲面曲率大、模型小的區(qū)域熱流時，微型傳感器的出現(xiàn)使得傳感器的安裝破壞原有模型的幾何參數(shù)相對變小，導(dǎo)致了測量結(jié)果偏差較之原有尺寸傳感器變小，實驗數(shù)據(jù)的重復(fù)性誤差變小。大面積曲面外形區(qū)域熱流測量精度提高。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型微型薄膜的鉑電阻熱流傳感器結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0008]圖2是基底端面上鉑電阻薄膜形狀的示意圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1、圖2所示，本實用新型包括:鉑電阻薄膜1、玻璃基底2、銀膜引線3、導(dǎo)線4。
[0010]玻璃基底2為直徑為lmm±0.05mm的圓柱玻璃棒，首先利用濺射鍍膜技術(shù)對玻璃棒一個圓形端面進行鍍膜，即，通過離子束濺射沉積方法將在基底端面21上沉積一層鉑電阻薄膜，通過采用一定的鍍膜參數(shù)和時間，保證與原有鍍膜沉積厚度相同。并利用現(xiàn)有的熱處理工藝對鉑電阻薄膜進行熱處理。
[0011 ] 然后設(shè)計鍍銀膜卡具，使用濺射鍍膜在玻璃棒兩側(cè)鍍銀膜引線3，代替原有的銀漿引線工藝。即，采用離子束濺射沉積方法在圓柱玻璃棒的側(cè)面，對稱地沉積兩條銀膜引線3，兩條銀膜引線3各自的一端分別與基底端面21上鉑電阻薄膜搭接。
[0012]再通過設(shè)計新激光切割卡具，將端面整體鍍膜的玻璃棒裝卡在切割卡具上，利用激光加工設(shè)備對鉑金屬薄膜進行修型切割，在與兩條銀膜引線3搭接得兩點之間，留下寬度為0.05mm的“一”字形線條的鍍膜，從而形成鉑電阻薄膜1，再將激光加工得到的半成品繼續(xù)利用現(xiàn)有的傳感器制作工藝進行成品制作。鉑電阻薄膜I電阻值應(yīng)保持在20±3歐姆。鉑電阻薄膜I與圓柱玻璃棒的側(cè)面地兩條銀膜引線3垂直，并與兩條銀膜引線3形成串聯(lián)關(guān)系。兩條銀膜引線3各自的一端與鉑電阻薄膜I搭接，各自的另一端分別引出導(dǎo)線4，導(dǎo)線4與銀膜引線3焊接，從而組成串聯(lián)電路，形成一個完整的熱敏元件。
[0013]以上對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行了說明，但本實用新型并不限定于上述實施例。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在權(quán)利要求書所記載的范疇內(nèi)，顯而易見地能夠想到各種變更例或者修正例，當(dāng)然也屬于本實用新型的技術(shù)范疇。
【主權(quán)項】
1.一種微型薄膜鉑電阻熱流傳感器，其特征在于，包括:鉑電阻薄膜、玻璃基底、銀膜引線和導(dǎo)線，所述玻璃基底為直徑lmm±0.05mm的圓柱玻璃棒，所述鉑電阻薄膜為鍍在所述玻璃基底一個端面上的一字形薄膜，所述銀膜引線為對稱地鍍在所述玻璃基底側(cè)面地兩條銀膜線，兩條所述銀膜引線各自的一端分別與所述鉑電阻薄膜搭接，各自的另一端分別焊接有所述導(dǎo)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型薄膜鉑電阻熱流傳感器，其特征在于:所述鉑電阻薄膜寬度為0.1mm0
【專利摘要】本實用新型提供一種微型薄膜鉑電阻熱流傳感器，其包括鉑電阻薄膜、玻璃基底、銀膜引線和導(dǎo)線，所述玻璃基底為直徑1mm±0.05mm的圓柱玻璃棒，所述鉑電阻薄膜為鍍在所述玻璃基底一個端面上的一字形薄膜，所述銀膜引線為對稱地鍍在所述玻璃基底側(cè)面地兩條銀膜線，兩條所述銀膜引線各自的一端分別與所述鉑電阻薄膜搭接，各自的另一端分別焊接有所述導(dǎo)線。利用本實用新型的微型傳感器的，能夠使得因傳感器的安裝而對原有模型的幾何參數(shù)的影響相對變小，從而使測量結(jié)果偏差較之原有尺寸傳感器變小，實驗數(shù)據(jù)的重復(fù)性誤差變小。大面積曲面外形區(qū)域熱流測量精度提高。
【IPC分類】G01M9-02, G01K7-18
【公開號】CN204286742
【申請?zhí)枴緾N201420778902
【發(fā)明人】林鍵, 陳星 , 宮建, 李睿劬, 師軍
【申請人】中國航天空氣動力技術(shù)研究院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月10日