Study on calibration protocol for practically manufacturable MEMS heat flux sensor using thermal response

Research Project

Project/Area Number	23K13268
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 19020:Thermal engineering-related
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	鎌田慎名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任助教 (20847016)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords	熱流束 / MEMS / 金属基板 / 薄膜測温抵抗体 / 較正
Outline of Research at the Start	機械内部の熱の流れを定量化する実機用熱流束センサは，省エネルギーに貢献する基盤技術となり得る．そこで，直流成分から10 kHzの交流成分までの熱流束を精度良く計測するセンサならびにその較正手法の開発を目的とする．試験エンジン等実機に搭載可能な金属基板製MEMS熱流束センサでは，表面と内部の温度を計測し，材料の熱物性と幾何形状から熱流束を算出する．しかし実際に製作可能なセンサでは，製作物毎の測温点位置のずれや，測温点－基板界面の熱物性が算出値へ顕著に影響する．そこでセンサへ熱を付与した際の応答から，それらを推定し較正するプロトコルを構築し，高精度な実機用熱流束センサの実現を目指す．