【摘要】：本文發(fā)展一種用于飛行器表面氣動(dòng)壓力測(cè)量的柔性微流體傳感器,它由帶有空腔的柔性材料、導(dǎo)電液體、電極三個(gè)部分組成,能夠?qū)︼w行器結(jié)構(gòu)在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和飛行過(guò)程中的表面氣動(dòng)壓力進(jìn)行測(cè)量。由于具有小尺寸、可承受較大形變、測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)單、以及高靈敏度等優(yōu)異特性,該傳感器將為未來(lái)可變形飛行器表面的傳感器網(wǎng)絡(luò)化并減少傳感器自身存在對(duì)測(cè)量行為的影響提供基礎(chǔ),最終實(shí)現(xiàn)改善飛行性能。本文在既有的微流體傳感器的設(shè)計(jì)過(guò)程中,創(chuàng)新地加入對(duì)導(dǎo)電液體與柔性基底之間毛細(xì)管力的利用以及增加傳感器柔性材料內(nèi)部“主流道-分流道”設(shè)計(jì)后,提高傳感器電阻輸出的百分比變化量。本文通過(guò)軟光刻技術(shù)和結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)以及不同材料的選擇,最終實(shí)現(xiàn)了傳感器的制造,并在不同氣體壓力下進(jìn)行了測(cè)試。本文中的柔性微流體壓力傳感器在270kPa左右的氣體壓力下,初始電阻百分比變化量可達(dá)25%;傳感器厚度為0.75mm且易于實(shí)現(xiàn)與曲面的貼合和承受較大的形變。雖然傳感器在低壓表現(xiàn)較弱且遲滯較大,但是在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中,對(duì)約束微流體,以及基底中微流體在外界壓力下的變形等可能遇見(jiàn)的問(wèn)題,以及傳感器的小型化與網(wǎng)絡(luò)化的解決提供了一定的參考。
【圖文】：

在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭�，需要測(cè)壓點(diǎn)的位置上，通過(guò)測(cè)壓帶上或通過(guò)沿垂直于壁逡逑面的方向不大于２ｍｍ的測(cè)壓孔經(jīng)過(guò)壓力導(dǎo)管與壓力計(jì)或壓力傳感器相聯(lián)進(jìn)行測(cè)逡逑量如圖１．１�？墒菙�(shù)據(jù)處理會(huì)因稍為龐雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而相對(duì)繁瑣，并且其打孔過(guò)逡逑程對(duì)模型產(chǎn)生較大的破壞，，因此只能適用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。測(cè)壓帶法優(yōu)點(diǎn)在于加裝測(cè)逡逑壓帶后翼剖面的形狀可以與原剖面的形狀幾何較為相似，不會(huì)過(guò)大的破壞既有逡逑流場(chǎng)的同時(shí)，對(duì)試驗(yàn)件損壞最小、易恢復(fù)而且易實(shí)施；缺點(diǎn)是在飛行使用時(shí)，需逡逑要的維護(hù)需要的工作量過(guò)大。直接打孔法的優(yōu)點(diǎn)是誤差�。蝗秉c(diǎn)是會(huì)對(duì)試件的結(jié)逡逑構(gòu)造成較大損傷，難以恢復(fù)，而且成本較高工作量較大。逡逑４逡逑

圖１．２風(fēng)洞光學(xué)壓力測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖逡逑
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V241

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 卿新林;王奕首;趙琳;;結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)及其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2012年05期

2 張世名;王建;宋宗炎;;航天測(cè)試中的壓力測(cè)量技術(shù)進(jìn)展[J];計(jì)測(cè)技術(shù);2012年S1期

3 宋滿倉(cāng);劉瑩;祝鐵麗;杜立群;王敏杰;劉沖;;塑料微流控芯片的注塑成型[J];納米技術(shù)與精密工程;2011年04期

4 秦凡;韋高;;基于VISA庫(kù)及SCPI命令的儀器程控測(cè)量[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2011年11期

5 柏楠;時(shí)兆峰;苑景春;蘇洋榮;;嵌入式大氣數(shù)據(jù)傳感技術(shù)研究[J];飛航導(dǎo)彈;2010年08期

6 曹虎成;周占廷;李少鵬;;運(yùn)輸機(jī)襟翼壓力分布飛行試驗(yàn)測(cè)量[J];實(shí)驗(yàn)流體力學(xué);2010年03期

7 向星居;郎衛(wèi)東;熊紅亮;;壓敏漆測(cè)量三角翼模型氣動(dòng)載荷的超聲速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)[J];實(shí)驗(yàn)流體力學(xué);2010年03期

8 常瑩;馬炳和;鄧進(jìn)軍;陳爽;苑偉政;;基于微型壓力傳感器陣列的翼面壓力分布直接測(cè)量系統(tǒng)[J];實(shí)驗(yàn)流體力學(xué);2008年03期

9 朱學(xué)林;郭育華;劉剛;田揚(yáng)超;褚家如;;微流控芯片模具非平面微電鑄技術(shù)[J];功能材料與器件學(xué)報(bào);2008年02期

10 陳爽;馬炳和;苑偉政;姜澄宇;;基于微型壓力傳感器陣列的邊界層分離點(diǎn)檢測(cè)方法[J];航空學(xué)報(bào);2006年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 夏飛;PDMS微流控芯片的制備工藝研究[D];南京理工大學(xué);2010年

2 鄧剛;光纖光柵在機(jī)翼氣動(dòng)壓力檢測(cè)中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 尤彩紅;硅壓阻微壓傳感器的設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2009年

4 李永剛;PDMS微流控芯片關(guān)鍵工藝技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2006年

本文編號(hào)：2660871