[发明专利]基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法

权利要求书

1.基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：制作电极，围绕被测陶瓷基复合材料高温部件的四周组建一定数量的用于传导电信号的电极阵列；设计用于保证电极在高温环境下能够正常工作的热防护装置；步骤1中，被测陶瓷基复合材料高温部件为涡轮导向叶片(1)，电极埋入陶瓷基复合材料高温部件内部边缘处；热防护装置采用超高温耐蚀陶瓷涂层均匀涂敷在电极表面，形成保护罩，以及采用石英纤维套管为导线隔热；

步骤2：搭建多通道测试测量硬件系统，用于采集电极阵列所传导的电信号；

步骤3：基于电阻抗成像技术重建算法及步骤2中硬件系统采集到的电压数据，实现陶瓷基复合材料高温部件电阻率分布的计算及成像；

步骤4：确立电阻率随温度变化的函数关系；步骤4中，开展试验，同步测量高温环境下陶瓷基复合材料试件两端电阻值以及沿着试件长度方向不同位置处的温度值；在夹具(5)的夹持下，长条状的试件(6)穿过高温炉内腔(9)，试件(6)的两端对称地位于高温炉外壳(7)外，高温炉内腔(9)的内壁安装有保温砖(8)；在距试件(6)中心由近及远的五个位置处布置铠装式热电偶探头(10)，热电偶探头(10)与多路温度测试仪(11)相连进行实时测温及存储，进而获得试件(6)上温度与位置的对应关系；试件(6)的两端与电阻测试仪(12)相连，两端之间的电阻值由电阻测试仪(12)实时测量及存储；

由电阻-电阻率关系式推导得到电阻-温度关系式其中R表示测量电阻值，ρ表示电阻率，L和S分别表示试件长度及截面积，T为温度；ρ(T)为拟定的电阻率随温度变化的函数关系温度T与位置l的函数关系T(l)通过试验获得的曲线拟合得到；根据试验测量结果，联立不同时刻下的电阻-温度关系式，求解出拟定函数中的待定系数C₁及C₂，即可确立电阻率随温度变化的函数关系；

步骤5：根据步骤4建立的电阻率随温度变化的函数关系式，将步骤3中计算得到的电阻率分布情况转换为温度分布情况，最终实现陶瓷基复合材料高温部件上温度分布的实时有效测量；其中，温度分布与电阻率分布情况基于相同的陶瓷基复合材料高温部件二维有限元模型建立，并最终以图像的方式直观显示。