[实用新型]一种隔热性能试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及超音速导弹弹体结构热防护技术，特别涉及一种隔热性能试验装置。 

背景技术

超音速导弹在大气层中飞行时，其外表面受强烈的气动加热作用，根据相关资料显示，超高声速飞行器前端局部瞬时热流密度可超过1.2KW/m2，驻点温度可高达1200°C，航天飞机在重返大气层时局部最高温度可达到1800°C，严重的气动加热会显著降低导弹外壳材料的强度和导弹结构的承载能力，使其结构产生热变形，为了保证导弹的安全，必须采取行之有效的热防护措施。对热防护系统的研究首先要从热防护材料的传隔热性能开始，分析国外航天飞机热防护系统研发经验，并结合我国耐高温隔热材料的现状，我国热防护系统的设计和选材有待于提高和发展，需要对大量待选隔热材料进行热传导性能测试和对比，筛选出质量轻、隔热效果好、耐温高的隔热材料。通常高温条件下的隔热性能试验都是采用外加热源模拟气动加热，常见的是石英灯管或石墨加热器等，但这些方法一般存在能耗大、温升慢、热流密度不易精确控制等缺陷，且设备昂贵、易损坏、试验成本高等缺点。 

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺陷，一种低成本、有效的热防护试验是对隔热材料隔热效果进行验证、对其热力学性能进行评估的一个重要措施。本实用新型提供一种简易隔热性能试验装置，待测试件为试样，其特征在于：所述隔热性能试验装置包括热源、高热容铁块、密封框、热电偶甲、热电偶乙、隔热毡、压板螺栓和数据采集系统，热源由电热棒加热，其炉口上装有高热容铁块，保证试样加热面温度在一定时间达到设定温度，试样由压板螺栓通过密封框和隔热毡压紧固定在高热容铁块上，试样加热面和高热容铁块之间安装有热电偶甲，试样非加热面上位于密封框内安装有热电偶乙，热电偶甲和热电偶乙电连接到数据采集系统，所述试样加热面温度由热电偶甲采集，所述试样非加热面温度由热电偶乙采集, 通过热电偶检测到的数据，可以对试详的隔热性能进行分析。 

本试验装置设备简单、易损件少、可大大降低试验成本，操作方便、试样加热面温度波动小、试验数据准确可靠，基本满足模拟气动加热的要求，能有效实现隔热材料的隔热性能试验。 

附图说明

图1是本实用新型结构原理示意图； 

图2是本实用新型结构原理示意图的A向视图。

图中1热源，2高热容铁块，3密封框，4试样，5热电偶甲，6热电偶乙，7隔热毡，8压板螺栓，9数据采集系统。 

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。 

如附图1、2所示，该隔热性能试验装置是由热源1、高热容铁块2、密封框3、热电偶甲5、热电偶乙6、隔热毡7、压板螺栓8和数据采集系统9组成，待测试件为试样4。热源1采用电热棒加热方式，其炉口用高热容铁块2吸热，避免炉口温度波动过大，保证试验数据的准确。在高热容铁块2表面中间位置开有横向小槽，把热电偶甲5放入小槽内固定好，将其引出线从边沿引出并连接到数据采集系统9，把试样4的加热面放在高热容铁块2上，并压紧热电偶甲5。把热电偶乙6用高温胶粘接于试样4非加热面上中心位置，将其引出线从边沿引出并连接到数据采集系统9。在高热容铁块2上装有八个压板螺栓8，用压板螺栓8将填充有隔热毡7的密封框3压紧试样4，保证试样4的加热面贴紧高热容铁块2和热电偶甲5，密封框3的材料为铸铁，密封框3和隔热毡7除了压紧试样4的作用是为减小试验误差，提高数据准确性，消除试样外表面与外界空气的对流产生的影响。试验时热电偶测量的数据通过数据采集系统9的显示器读出来，可以对试详4的隔热性能进行分析。测试完成后，打开压板螺栓8，将密封框3取下，同时取下试样4及热电偶乙6，完成取样过程。