薄膜压电声波发射传感器具有高灵敏度,可达650°C

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 传感器技术 传感器技术
• 非破坏性测试 不破坏性测试

背景情况:

• 传统的声辐射 (AE) 传感器通常需要合器和波导,限制它们在高温环境中的使用.
• 微型制造技术为开发能够承受极端条件的强大传感器提供了潜力.

研究的目的:

• 开发和描述一种高温AE传感器,用于无合器和无波导的操作.
• 评估传感器在高达650°C的温度下检测材料损坏的性能.

主要方法:

• 使用碳化基板和化 (AlN) 压电薄膜制造微传感器.
• 使用压响应力显微镜 (PFM) 描述AlN压电系数.
• 测试传感器灵敏度和阻抗响应从室温到650°C使用模拟的AE源 (笔线断裂,球掉落).

主要成果:

• 基于AlN的传感器在高达650°C的温度下表现出稳定的运行,灵敏度最大降低6dB.
• 传感器成功检测到316L不钢的爬行损伤,与传统传感器相比.
• 无合器,无波导的设计允许在关键系统附近直接固定,改善损坏检测.

结论:

• 开发的微型制AlN薄膜AE传感器适用于高温应用.
• 它的无合体和无波导体设计在恶劣的工业环境中提高了可靠性和有效性.
• 微型制造使小型,高性能AE传感器的成本效益高,批量生产成为可能.