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Updated: Aug 6, 2026
08:29
Thermal Measurement Techniques in Analytical Microfluidic Devices
Published on: June 3, 2015
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基于微孔阵列的高度灵敏的灵活热流传感器,用于超低至高温
Le Li1, Bian Tian1,2,3, Zhongkai Zhang1
1School of Mechanical Engineering, Xi'an Jiaotong University, 710049 Xi'an, China.
Microsystems & nanoengineering
|October 27, 2023
概括
研究人员开发了一种灵活的热流传感器 (HFS),可从196°C到273°C进行准确的测量. 这种传感器克服了现有设备的局限性,在极端条件下实现了精确的热管理.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 热力工程是热力工程中的一个.
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 当前热流传感器 (HFS) 在低温应用中表现出局限性,包括降低灵敏度和材料脆性.
- 在电子冷却,冷保存和高精度仪器管理等各个领域,对精确的热流量测量需求越来越大.
研究的目的:
- 开发一种新的,灵活的,高度敏感的热流传感器 (HFS),能够在广泛的温度范围内工作,从196°C到273°C.
- 解决超低温和复杂表面应用中现有的HFS技术的局限性.
主要方法:
- 印制造方法用于制造0.2mm和0.3mm厚度的柔性HFS.
- 综合测试以评估传感器的灵敏度,温度操作范围,机械灵活性 (曲和拉伸),以及对外热和吸收热量流的测量能力.
- 在测量来自生物和环境来源的微小热量流中HFS应用的演示.
主要成果:
- 在0.2毫米厚的传感器中获得了11.21μV/W/m2的高灵敏度,在0.3毫米厚的传感器中达到13.43μV/W/m2.
- 在曲和拉伸下表现出极好的机械稳定性,阻力变化在曲和拉伸下不到3%.
- 成功测量了高达25kW/m2的热量,并检测到人体皮肤和冷水的微小散热.
结论:
- 开发的灵活的HFS提供了一个强大的解决方案,用于在广泛的温度谱中精确测量热流量,包括超低条件.
- 这项技术对于在复杂的表面或冷环境中需要精确的热监测的领域的发展至关重要,例如超导和冷生物学.
- 传感器的灵活性,灵敏度和广泛的操作范围使其成为下一代热管理应用的多功能工具.
