[发明专利]一种高温薄膜热电偶温度传感器

摘要

本发明涉及一种利用真空膜技术制作的高温薄膜热电偶温度传感器，在耐高温材料上选择出准备测温的部位并设计出Pt和PtRh两种热电偶电极的具体形状后，依次采用加工金属掩模板、制备Al₂O₃绝缘层、制备Pt热电偶膜、制备PtRh热电偶膜和制备Al₂O₃绝缘保护层等工艺步骤，制作成具有Pt和PtRh两种不同材质的微米级或亚微米级的薄膜热电偶温度传感器。与现有技术相比，本发明的结构合理，操作方便，使用寿命长，测温响应时间快，测温准确性高，其测温上限可达1200℃。

主权项

一种高温薄膜热电偶温度传感器，其特征在于所述的高温薄膜热电偶温度传感器为一种利用真空膜技术制作的Pt和PtRh两种不同材质的微米级或亚微米级的薄膜热电偶温度传感器，其制作方法包括下述的工艺步骤：1.1 根据被测温物体的具体情况完成制作高温薄膜热电偶电极位置、形状、大小的设计图纸；1.2 加工掩模板——根据图纸设计，采用机械加工方式在厚度为1.5～3.0mm的金属薄片上切割制作出两块分别为Pt热电偶电极图形和PtRh热电偶电极图形的掩模板；1.3 制备Al₂O₃绝缘层——将被测温物体上准备制作高温薄膜热电偶温度传感器的位置处进行抛光并清洗后，利用真空镀膜技术的气相沉积法在其上镀制约1～2μm厚的Al₂O₃绝缘层；1.4 制备Pt热电偶膜——在Al₂O₃绝缘层上覆盖上根据前述第1.2工艺步骤制作的Pt热电偶电极图形的掩模板，利用真空镀膜技术的气相沉积法在Al₂O₃绝缘层表面镀制1～2μm厚的Pt热电偶膜；1.5 制备PtRh热电偶膜——换上根据前述第1.2工艺步骤制作的另一块的PtRh热电偶电极图形的掩模板，利用真空镀膜技术气相沉积法在Al₂O₃绝缘层表面镀制1～2μm厚的PtRh热电偶膜，并使两种热电偶膜材料通过结合点连接，从而形成薄膜热电偶；1.6 制备Al₂O₃绝缘保护层——在制作好的热电偶薄膜的表面利用真空镀膜技术气相沉积法镀制一层1～2μm厚的Al₂O₃绝缘保护层，形成最终的高温薄膜热电偶温度传感器。