铂薄膜温-热流传感探针

1400℃瞬态测量

利用氧化铝微柱阵列和电流体喷印保护层，将热流传感器的耐温极限从1200℃推到1400℃以上，同时把响应时间缩到亚毫秒量级，适合风洞瞬态热环境测量。

Haigang, Wang · Mingyang, Kong · Hanbin, Wang · 张帆 · Yang, Zhe · Jiahao, Yang · Ruliang, Xu · Yanfeng, Zhan · 梁军生 · Liu, Zhichun

Microsystems and Nanoengineering 2026

参数信息

工作温度

>1400 °C

测量误差（静态激光校准）

<1.7 % FS

重复性误差（静态激光校准）

<0.6 % FS

线性相关系数

0.993

热流

>3.5 MW/m²

峰值温度

1588.2 °C

温度误差

<0.75 % FS

响应时间

0.2 ms

技术优势

耐温超过1400℃

氧化铝微柱衬底和电流体喷印保护层共同作用，将工作上限从1200℃提升到1400℃以上，且重复性误差小于1% FS。

响应快至0.2 ms

微型敏感结构使探头能在0.2毫秒内捕捉温度突变，满足快速加热工况下的瞬态热流测量需求。

测量精度高

静态激光校准时误差低于1.7% FS，快速加热时温度误差小于0.75% FS，线性相关系数R²=0.993，满足高精度测试。

可阵列化制备

2毫米氧化铝微柱作为独立衬底，允许批量制造多个探头，为高空间分辨率的热流分布测量提供可能。

应用场景

• 高超声速风洞试验：直接安装在模型上测瞬态温度和热流，替代大尺寸传感器。
• 高温热流标定：作为参考传感器标定其他热流计，提供1400℃以上溯源。
• 燃气轮机热端监测：贴在涡轮叶片或燃烧室壁面，实时监测热流与温度。
• 航天器热防护：嵌入热防护材料表面，验证再入气动加热环境。