[发明专利]一种用于复杂环境中瞬态响应的高温传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于复杂环境中瞬态响应的高温传感器，属于武器型号测试技术领域。

背景技术

在复杂环境中如燃气发生器火药柱燃烧可在极短时间内产生高压、高温。为了评估火药动态燃烧特性以及高温对燃气发生器带来的影响，需要精确测量高温动态曲线。火药燃烧到达最高温度为毫秒级别，但是国内外所采用的耐高压、耐高温传感器多为铠装形式，一般在温度上限测量能够满足要求，但是响应时间缓慢，无法满足瞬态测量，且还存在成本昂贵、反复使用后测量效果差等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于复杂环境中中瞬态响应的高温传感器，可在高压、高温的密封环境中，快速地测量燃气发生器内温度动态变化情况，确保测量相关参数的准确性，以解决现有技术存在的问题。

本发明的技术方案：一种高温传感器，包括热电偶，还包括工装底座、工装压帽和密封塞，所述工装底座上设有安装腔体和连接头，在连接头上设有连接螺纹，在安装腔体内腔壁设有内螺纹，所述工装压帽上设有与安装腔体内螺纹相配的外螺纹，所述工装压帽通过密封塞与工装底座安装腔体端壁连接，在所述工装底座的连接头和工装压帽的轴心位置均固定有耐高温绝缘陶瓷管，所述热电偶贯穿工装底座、工装压帽、密封塞轴心。

在所述工装底座安装腔体内端设有凹槽，在所述密封塞底端设有与所述凹槽相配的凸槽。

在所述工装底座内凹槽与密封塞内凸槽结合处采用耐高温硅胶密封。

所述密封塞两端为锥形部，与该锥形部相连接的工装压帽、工装底座安装腔体壁面均为相配的锥形开口。

所述密封塞材质为聚四氟乙烯。

所述密封塞上热电偶贯穿的孔径与热电偶直径相同。

在所述工装底座出口处设有铜片隔热，并采用耐高温硅胶密封。

在所述工装压帽入口处采用耐高温硅胶密封。

所述热电偶为钨铼高温热电偶。

本发明的工作原理是：通过工装压帽和工装底座相互挤压密封塞产生形变，能够抵抗高压的冲击。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明能够在20Mpa压力、2500℃高温、电磁干扰的密封状态下工作，到达测量最高温度瞬态响应时间约为200ms，满足火药燃烧上升时间的技术指标。合理使用本发明可真实地测量燃气发生器内部火药燃烧过程中温度的变化情况，配合采集软件可形成实时温度动态曲线，便于后续数据的分析。本发明还具有装拆操作使用方便、结构简单、制作成本低、可反复使用的特点。

本发明对燃气发生器内部火药燃烧温度测量时，可用于火药燃烧时稳态、动态温度测量，配合压力传感器、力值传感器可以实时测量燃气发生器工作情况，便于多参数在同时刻状态下的相互分析。

另外，在本发明中还具有以下优点：1、热电偶采用工装底座、工装压帽、密封塞相对轴心线位置安装，可确保热电偶头部在安装过程中不会刮蹭到燃气发生器壳体，造成损坏；2、工装底座和工装压帽内部固定的耐高温绝缘陶瓷管可以固定热电偶保持轴心位置，绝缘并免受外部干扰对热电偶的影响；3、密封塞上的孔径与热点偶直径一致，可确保当热电偶穿过密封塞时能够紧密接触，减少空隙，加强密封；4、在部分部位，尤其是在凹槽和凸槽部位采用耐高温硅胶密封，能够加强密封性能和定位功能。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中工装底座的结构示意图；

图3是本发明中工装压帽的结构示意图；

图4是本发明中密封塞的结构示意图；

图中：1-热点偶，2-耐高温绝缘陶瓷管，3-凸槽，4-工装底座，5-凹槽，6-锥形开口，7-锥形部，8-连接头，9-工装压帽外螺纹，10-密封塞孔径，11-工装底部出口，12-工装压帽入口，13-密封塞，14-工装压帽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

参考图1至图4，本发明高温传感器，包括热电偶1、工装底座4、工装压帽14和密封塞13。

密封塞13选用聚四氟乙烯材质制作，两端为锥形部7，在其底端，即一侧锥形部7上设有与前述凹槽相配的凸槽3，在密封塞13上轴心位置开设有与热电偶1直径相同的密封塞孔径孔径10。