[发明专利]一种烧蚀碳层表面温度测量控制方法及装置

权利要求书

1.一种烧蚀碳层表面温度测量控制方法，其特征在于，所述烧蚀碳层为圆柱体，且烧蚀碳层的直径D与烧蚀碳层的厚度L之比为5≤D/L≤10；

在所述烧蚀碳层内轴线上靠近两个横截面的位置分别布设第一温度传感器和第二温度传感器；在所述烧蚀碳层内靠近柱面的位置布设第三温度传感器；

对靠近第二温度传感器的烧蚀碳层的横截面进行加热，其中所述第三温度传感器和第一温度传感器距离所述烧蚀碳层加热的横截面的距离相等；然后对烧蚀碳层的柱面进行加热，使第三温度传感器和第一温度传感器测量的数据相等；

利用第一温度传感器、第二温度传感器的测量数据计算所述烧蚀碳层靠近第一温度传感器的横截面的温度；

所述烧蚀碳层靠近第一温度传感器的横截面的温度T_sur为：

其中，T₁为第一温度传感器测量的温度，T₂为第二温度传感器测量的温度，Δx₁为第一温度传感器与所述烧蚀碳层最接近的横截面的距离，Δx₂为第二温度传感器与所述烧蚀碳层最远离的横截面的距离。

2.根据权利要求1所述的一种烧蚀碳层表面温度测量控制方法，其特征在于，所述第三温度传感器与所述烧蚀碳层的轴线的距离为Δr₃，且0.4≤Δr₃/D0.5。

3.根据权利要求1所述的一种烧蚀碳层表面温度测量控制方法，其特征在于，第一温度传感器与所述烧蚀碳层最接近的横截面的距离Δx₁的取值范围为Δx₁/L≤0.2；第二温度传感器与所述烧蚀碳层最远离的横截面的距离Δx₂的取值范围为Δx₂/L≥0.8。

4.一种烧蚀碳层表面温度测量控制装置，其特征在于，包括加热系统、温度采集系统、数据处理及控制系统；

所述加热系统用于加热烧蚀碳层；所述温度采集系统采用权利要求1所述的烧蚀碳层表面温度测量控制方法测量并采集烧蚀碳层内部的温度，然后输出给所述数据处理及控制系统；所述数据处理及控制系统能够控制加热系统的加热功率，并利用权利要求1所述的烧蚀碳层表面温度测量控制方法实时计算烧蚀碳层的表面温度，所述实时计算的烧蚀碳层的表面温度即为烧蚀碳层靠近第一温度传感器的横截面表面的温度。

5.根据权利要求4所述的一种烧蚀碳层表面温度测量控制装置，其特征在于，所述加热系统包括环状加热器、平面加热器、环状加热器电源、平面加热器电源；

所述环状加热器用于加热烧蚀碳层的柱面，所述平面加热器用于加热烧蚀碳层的横截面；根据所述数据处理及控制系统的指令，所述环状加热器电源和平面加热器电源分别用于对所述环状加热器和所述平面加热器供电；

所述环状加热器电源和平面加热器电源输出的加热功率分别能够在相应最大输出功率的0％至100％之间连续调节。

6.根据权利要求4所述的一种烧蚀碳层表面温度测量控制装置，其特征在于，所述数据处理及控制系统包括表面温度设定模块、表面温度计算模块和加热功率控制模块；

所述表面温度设定模块用于设定烧蚀碳层表面温度目标值；所述表面温度计算模块能够利用权利要求1所述的烧蚀碳层表面温度测量控制方法实时计算烧蚀碳层的表面温度；所述加热功率控制模块根据第一温度传感器的测量温度值、第三温度传感器的测量温度值、烧蚀碳层表面温度目标值、实时计算的烧蚀碳层的表面温度控制加热系统的加热功率。

7.根据权利要求4所述的一种烧蚀碳层表面温度测量控制装置，其特征在于，所述第三温度传感器与所述烧蚀碳层的轴线的距离为Δr₃，且0.4≤Δr₃/D0.5。

8.根据权利要求4所述的一种烧蚀碳层表面温度测量控制装置，其特征在于，第一温度传感器与所述烧蚀碳层最接近的横截面的距离Δx₁的取值范围为Δx₁/L≤0.2；第二温度传感器与所述烧蚀碳层最远离的横截面的距离Δx₂的取值范围为Δx₂/L≥0.8。