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淺析薄膜沉澱劑在渦街式流量計中的運用（yòng）
點擊次（cì）數：1787 發布時間：2021-01-06 11:15:44
薄膜在各種不（bú）同的應用（yòng）中正得到廣泛使用。由於自下而上的製造方法的進步和納米材料的利用（yòng），在許多行業中已經出現了從塊狀材（cái）料到薄膜的轉變。在本文中，我們著眼於受益於薄膜，渦街式流量計的應用領域之一，並探討了為什麽薄膜被用於許多不同類（lèi）型的渦街式流（liú）量計中。
為什麽在渦街式流量計中使用薄膜
薄膜是沉積的製（zhì）劑，塗層或層狀材料，其（qí）厚度範圍從小於納米（即原（yuán）子單（dān）層）到幾微米。根據渦街式流量（liàng）計的類型，可以采用多種方法製造薄膜，這些方法包括化學氣（qì）相（xiàng）沉積（CVD）方法，物理氣相沉積（jī）（PVD）方法（例如濺射和分子束外延），原子層沉積（ ALD）以及各種保（bǎo）形和（hé）非保形塗層技術。
薄膜已（yǐ）在渦街（jiē）式流量計技（jì）術中找到（dào）了一係列用途，因為薄膜比許多散裝（zhuāng）材料對局部（bù）環境的變化更敏感。這些渦街式流量（liàng）計的薄（báo）性意味著它們通常具有較高的（de）相（xiàng）對表麵（miàn）積，比（bǐ）塊狀材（cái）料更容（róng）易變形，並且膜（mó）的電導率和/或電阻率的細微變化更加明（míng）顯。所有（yǒu）這些特性非常適合用於各種類型的傳感任務，例如，更輕鬆地吸收（或解吸）表麵上的分子，用於撓性渦街式（shì）流量（liàng）計或承受高溫環境。這（zhè）種多功能性以及比薄膜渦街式流（liú）量計可以更小尺寸製（zhì）造的事實，這就是為什麽越來越多地使用薄膜的原因。
采用薄膜（mó）的渦街式流量計類型
薄膜可以由多種材料製（zhì）成，包括（但（dàn）不限於）聚合物，納米材料，氧（yǎng）化物絡合物，熱電（diàn）材料和矽基材料。因此，可以通過改變薄（báo）膜的成分（以及特性）來定製（zhì）薄膜以適應（yīng）廣泛的應用（yòng）。在這裏，我們來看一些受益（yì）於薄膜使用的不（bú）同（tóng）類型的（de）渦街式流量計。
氣體渦街式流量計
薄膜可用於確定環境中各種氣態分子和（hé）揮發性（xìng）有機化合物（VOC）的濃度，包括氧氣，二氧化氮，有機胺，氨和乙醇（chún）等（děng）。薄膜具有高的表麵積，以（yǐ）使氣態分子結合，並且在吸收（shōu）時，薄膜內的電導率和（hé）/或電阻率發（fā）生變化。即使局部變化很小，該變（biàn）化也是可（kě）以測量的，並且吸收分子的數量相對於電導率/電阻率的變化（即，更大的吸收量等於更大的電變化，反之亦然），這使得這（zhè）些分子可以集中被推導的氣體。
應變渦街式（shì）流量計
薄膜的薄性使其比大塊材料更能彎曲和拉緊（jǐn）。與散（sàn）裝材料相比，它們還更加穩定並（bìng）且抗斷裂。薄（báo）膜可用於測量局部應變，例如在建築行業的某些可穿戴設備或應變儀（yí）中。隨著薄（báo）膜的變形，變形會（huì）導致（zhì）薄膜的電子性能發（fā）生（shēng）變化，從而可以測量和監（jiān）控任何應變，應力或異常運（yùn）動。
熱通量渦街式（shì）流量計
薄膜已用於幾種不同類型的熱通量渦街式流量計（jì）中。即熱電堆型和（hé）基於（yú）RTD的熱（rè）通量渦（wō）街式流量計。在熱電堆型渦街式流量計的情況下，薄膜（mó）熱電偶用於測量具有規定厚度的絕緣（yuán）區域上的溫度差，通過沿溫度監控路徑使用（yòng）更多的熱電偶對可以實現更高（gāo）的（de）靈敏度。在基於RTD的渦街式流量計（jì）中，薄膜RTD用於測量絕緣（yuán）材料定義區域上的溫度差。與熱電堆型薄膜渦街式流量計相比，基於RTD的薄膜渦街式流量計更易於製造並且具有更大的信號。
濕度渦街式（shì）流量計
以（yǐ）類似於氣體渦街式（shì）流量計的方式，可以將薄（báo）膜用作（zuò）發送組件，以測量環境的相（xiàng）對濕度。由於相對濕度取決於大氣中有多少水分（fèn）子（zǐ），因此高表麵積吸（xī）收了（le）水分（fèn）子，這導致了薄膜電導率/電阻率的（de）可測量且可量化的變化。這使（shǐ）得（dé）能夠根據水分子的（de）濃（nóng）度來（lái）處理環（huán）境（jìng）的相對濕度。
腐蝕渦（wō）街式流量（liàng）計
薄膜也可（kě）以用（yòng）在渦街式流量計中，該渦街式流量計可以測量（liàng）多個參（cān）數以確定塗層是否已經（jīng）退化（huà），即使（shǐ）在早期也是如此。這些渦街式流量計可（kě）以測（cè）量塗層及其周圍環境的（de）溫度，濕度，pH和氯化物含量，所有這些都可（kě）以用於確（què）定塗層開始腐蝕的時間，腐蝕副產物和腐蝕速率。這些渦街式流量計（jì）使用電化學機製，通過產生與這些反應（yīng）的氣態副產物成線性比例的（de）電流（liú），來查看塗層（céng）上是（shì）否發生（shēng）了氧化或（huò）還（hái）原。
為什麽在渦街式流量計中使用薄膜
薄膜是沉積的製（zhì）劑，塗層或層狀材料，其（qí）厚度範圍從小於納米（即原（yuán）子單（dān）層）到幾微米。根據渦街式流量（liàng）計的類型，可以采用多種方法製造薄膜，這些方法包括化學氣（qì）相（xiàng）沉積（CVD）方法，物理氣相沉積（jī）（PVD）方法（例如濺射和分子束外延），原子層沉積（ ALD）以及各種保（bǎo）形和（hé）非保形塗層技術。
薄膜已（yǐ）在渦街（jiē）式流量計技（jì）術中找到（dào）了一係列用途，因為薄膜比許多散裝（zhuāng）材料對局部（bù）環境的變化更敏感。這些渦街式流量（liàng）計的薄（báo）性意味著它們通常具有較高的（de）相（xiàng）對表麵（miàn）積，比（bǐ）塊狀材（cái）料更容（róng）易變形，並且膜（mó）的電導率和/或電阻率的細微變化更加明（míng）顯。所有（yǒu）這些特性非常適合用於各種類型的傳感任務，例如，更輕鬆地吸收（或解吸）表麵上的分子，用於撓性渦街式（shì）流量（liàng）計或承受高溫環境。這（zhè）種多功能性以及比薄膜渦街式流（liú）量計可以更小尺寸製（zhì）造的事實，這就是為什麽越來越多地使用薄膜的原因。
采用薄膜（mó）的渦街式流量計類型
薄膜可以由多種材料製（zhì）成，包括（但（dàn）不限於）聚合物，納米材料，氧（yǎng）化物絡合物，熱電（diàn）材料和矽基材料。因此，可以通過改變薄（báo）膜的成分（以及特性）來定製（zhì）薄膜以適應（yīng）廣泛的應用（yòng）。在這裏，我們來看一些受益（yì）於薄膜使用的不（bú）同（tóng）類型的（de）渦街式流量計。
氣體渦街式流量計
薄膜可用於確定環境中各種氣態分子和（hé）揮發性（xìng）有機化合物（VOC）的濃度，包括氧氣，二氧化氮，有機胺，氨和乙醇（chún）等（děng）。薄膜具有高的表麵積，以（yǐ）使氣態分子結合，並且在吸收（shōu）時，薄膜內的電導率和（hé）/或電阻率發（fā）生變化。即使局部變化很小，該變（biàn）化也是可（kě）以測量的，並且吸收分子的數量相對於電導率/電阻率的變化（即，更大的吸收量等於更大的電變化，反之亦然），這使得這（zhè）些分子可以集中被推導的氣體。
應變渦街式（shì）流量計
薄膜的薄性使其比大塊材料更能彎曲和拉緊（jǐn）。與散（sàn）裝材料相比，它們還更加穩定並（bìng）且抗斷裂。薄（báo）膜可用於測量局部應變，例如在建築行業的某些可穿戴設備或應變儀（yí）中。隨著薄（báo）膜的變形，變形會（huì）導致（zhì）薄膜的電子性能發（fā）生（shēng）變化，從而可以測量和監（jiān）控任何應變，應力或異常運（yùn）動。
熱通量渦街式（shì）流量計
薄膜已用於幾種不同類型的熱通量渦街式流量計（jì）中。即熱電堆型和（hé）基於（yú）RTD的熱（rè）通量渦（wō）街式流量計。在熱電堆型渦街式流量計的情況下，薄膜（mó）熱電偶用於測量具有規定厚度的絕緣（yuán）區域上的溫度差，通過沿溫度監控路徑使用（yòng）更多的熱電偶對可以實現更高（gāo）的（de）靈敏度。在基於RTD的渦街式流量計（jì）中，薄膜RTD用於測量絕緣（yuán）材料定義區域上的溫度差。與熱電堆型薄膜渦街式流量計相比，基於RTD的薄膜渦街式流量計更易於製造並且具有更大的信號。
濕度渦街式（shì）流量計
以（yǐ）類似於氣體渦街式（shì）流量計的方式，可以將薄（báo）膜用作（zuò）發送組件，以測量環境的相（xiàng）對濕度。由於相對濕度取決於大氣中有多少水分（fèn）子（zǐ），因此高表麵積吸（xī）收了（le）水分（fèn）子，這導致了薄膜電導率/電阻率的（de）可測量且可量化的變化。這使（shǐ）得（dé）能夠根據水分子的（de）濃（nóng）度來（lái）處理環（huán）境（jìng）的相對濕度。
腐蝕渦（wō）街式流量（liàng）計
薄膜也可（kě）以用（yòng）在渦街式流量計中，該渦街式流量計可以測量（liàng）多個參（cān）數以確定塗層是否已經（jīng）退化（huà），即使（shǐ）在早期也是如此。這些渦街式流量計可（kě）以測（cè）量塗層及其周圍環境的（de）溫度，濕度，pH和氯化物含量，所有這些都可（kě）以用於確（què）定塗層開始腐蝕的時間，腐蝕副產物和腐蝕速率。這些渦街式流量計（jì）使用電化學機製，通過產生與這些反應（yīng）的氣態副產物成線性比例的（de）電流（liú），來查看塗層（céng）上是（shì）否發生（shēng）了氧化或（huò）還（hái）原。