[發明專利]一種高溫薄膜熱電偶溫度傳感器

在審

• 申請號: 201310746109.5
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN104748876A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 袁玉華;陳鵬;秦永強;劉統春;李煒
• 申請（專利權）人: 陜西電器研究所
• 主分類號: G01K7/04
• 分類號: G01K7/04
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 李中群

1.一種高溫薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于所述的高溫薄膜熱電偶溫度傳感器為一種利用真空膜技術制作的Pt和PtRh兩種不同材質的微米級或亞微米級的薄膜熱電偶溫度傳感器，其制作方法包括下述的工藝步驟：

1.1?根據被測溫物體的具體情況完成制作高溫薄膜熱電偶電極位置、形狀、大小的設計圖紙；

1.2?加工掩模板——根據圖紙設計，采用機械加工方式在厚度為1.5～3.0mm的金屬薄片上切割制作出兩塊分別為Pt熱電偶電極圖形和PtRh熱電偶電極圖形的掩模板；

1.3?制備Al₂O₃絕緣層——將被測溫物體上準備制作高溫薄膜熱電偶溫度傳感器的位置處進行拋光并清洗后，利用真空鍍膜技術的氣相沉積法在其上鍍制約1～2μm厚的Al₂O₃絕緣層；

1.4?制備Pt熱電偶膜——在Al₂O₃絕緣層上覆蓋上根據前述第1.2工藝步驟制作的Pt熱電偶電極圖形的掩模板，利用真空鍍膜技術的氣相沉積法在Al₂O₃絕緣層表面鍍制1～2μm厚的Pt熱電偶膜；

1.5?制備PtRh熱電偶膜——換上根據前述第1.2工藝步驟制作的另一塊的PtRh熱電偶電極圖形的掩模板，利用真空鍍膜技術氣相沉積法在Al₂O₃絕緣層表面鍍制1～2μm厚的PtRh熱電偶膜，并使兩種熱電偶膜材料通過結合點連接，從而形成薄膜熱電偶；

1.6?制備Al₂O₃絕緣保護層——在制作好的熱電偶薄膜的表面利用真空鍍膜技術氣相沉積法鍍制一層1～2μm厚的Al₂O₃絕緣保護層，形成最終的高溫薄膜熱電偶溫度傳感器。

2.根據權利要求1所述的高溫薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于該高溫薄膜熱電偶溫度傳感器制作方法中制備Al₂O₃絕緣層的工藝步驟為：將被測溫物體上準備制作高溫薄膜熱電偶溫度傳感器的位置處進行拋光，然后用酒精、丙酮和去離子水對拋光表面清洗，烘干，通過反應磁控濺射的方法，利用功率200W、氬氧比20:1、壓強1Pa的參數在烘干的基體表面濺射沉積鍍膜90～120分鐘，濺射溫度為400℃，制得厚度為1～2μm厚的Al₂O₃絕緣層。

3.根據權利要求1所述的高溫薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于該高溫薄膜熱電偶溫度傳感器制作方法中制備Pt熱電偶膜的工藝步驟為：在Al₂O₃絕緣層上覆蓋上Pt熱電偶電極圖形的掩模板，通過射頻磁控濺射的方法，利用功率100W、壓強0.5Pa的參數在Al₂O₃絕緣層表面濺射沉積鍍膜90～120分鐘，濺射溫度為700℃，制得厚度為1～2μm的Pt熱電偶膜。

4.根據權利要求1所述的高溫薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于該高溫薄膜熱電偶溫度傳感器制作方法中制備PtRh熱電偶膜的工藝步驟為：在制備了Pt熱電偶膜的Al₂O₃絕緣層上覆蓋上PtRh熱電偶電極圖形的掩模板，通過射頻磁控濺射的方法，利用功率100W、壓強0.5Pa的參數在Al₂O₃絕緣層表面濺射沉積鍍膜90～120分鐘，濺射溫度為700℃，制得厚度為1～2μm的PtRh熱電偶膜，兩種熱電偶膜材料通過結合點連接，形成高溫薄膜熱電偶。

5.根據權利要求1所述的高溫薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于該高溫薄膜熱電偶溫度傳感器制作方法中制備Al₂O₃絕緣保護層的工藝步驟為：通過反應磁控濺射的方法，利用功率200W、氬氧比20:1、壓強1Pa的參數在薄膜熱電偶表面濺射沉積鍍膜90～120分鐘，濺射溫度為400℃，制得厚度為1～2μm的Al₂O₃絕緣保護層，形成最終的高溫薄膜熱電偶溫度傳感器。