电容式微机械超声换能器

小空间气泡检测高鲁棒

在狭小空间内对流体中气泡进行高灵敏度检测，性能不受气泡位置、流速、介质类型和管道参数影响，为工业、航空航天和临床医疗设备的长期监测提供可行方案。

Yuan, Jiawei · Li, Zhikang · Ma, Qi · 李杰 · Li, Zixuan · Zhao, Yihe · Shi, Xuan · 赵立波 · 杨平 · Luo, Guoxi · 王小章 · Teh, Kwok Siong · 蒋庄德

Microsystems and Nanoengineering 2023

参数信息

谐振频率

1.1 MHz

可检测管道直径

8 mm

气泡半径范围

0.5-2.5 mm

技术优势

能装进8 mm细管

芯片尺寸小，可在直径8 mm的管道内进行测量，适用于ECMO系统、透析机等狭小空间。

不受工况干扰

气泡位置、流速、流体介质类型、管道厚度和直径对测量影响可忽略，鲁棒性强。

应用场景

• 微流控气泡检测：在微流控芯片中用CMUT阵列实时捕捉微小气泡，避免堵塞或测量误差。
• 便携式超声检测：CMUT体积小、功耗低，可集成到便携设备中，替代笨重的PZT探针。
• 可穿戴医疗监测：用于ECMO等体外循环设备中监测气泡，预防致命的空气栓塞。
• 柔性传感器集成：CMUT可与柔性电路集成，贴附在弯曲管道或体表进行连续监测。
• 航天器流体系统监测：在航天液压系统中检测气泡，防止机械故障，保障任务安全。