[实用新型]一种用于高焓激波风洞燃烧场的热环境测量装置有效

专利信息
申请号: 202020409850.8 申请日: 2020-03-26
公开(公告)号: CN211978276U 公开(公告)日: 2020-11-20
发明(设计)人: 卢洪波;陈星;沙心国 申请(专利权)人: 中国航天空气动力技术研究院
主分类号: G01M9/02 分类号: G01M9/02;G01M9/04;G01M15/14
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 陈鹏
地址: 100074 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 激波 风洞 燃烧 环境 测量 装置
【说明书】:

一种用于高焓激波风洞燃烧场的热环境测量装置,包括量热薄片(1)、铂金膜(2)、隔热粘结结构(3)、安装基座(4),通过将薄膜电阻温度计的铂金膜(2)溅射到铜量热薄片(1)背面,利用铂金膜(2)电阻变化测量铜量热薄片(1)的温度变化,实现了高焓激波风洞燃烧场高热流环境的测量,解决了现有传感器难以满足高马赫数超燃冲压发动机热环境测量需求的问题,结构简单、稳定,测量精度满足要求。

技术领域

实用新型涉及一种用于高焓激波风洞燃烧场的热环境测量装置,属于热环境研究领域。

背景技术

目前地面热环境测量试验使用的热流传感器主要为薄膜电阻温度计、同轴热电偶和量热计,其中前两者主要用于高超声速脉冲风洞的气动热试验,量热计则主要用于试验时间较长的气动热试验,在低马赫数超燃冲压发动机燃烧场热环境测量试验中得到了广泛的应用。

然而受加热能力限制,高马赫数超燃冲压发动机目前只能在高焓激波风洞或膨胀风洞中进行,如美国的LENS和HYPULSE、澳大利亚的T4、日本的HIEST、德国的HEG等。然而这类试验设备的运行时间都很短,一般只有几个毫秒,使现有的薄膜电阻温度计、同轴热电偶和量热计等热流传感器难以满足高马赫数超燃冲压发动机热环境测量需求。薄膜电阻温度计直接与气流接触,灵敏度高,在气流冲刷下薄膜组织和物性参数会发生改变,使用次数受限,一般在3~5次。同轴热电偶抗冲刷强,直接与气流接触也可以长时间使用,但安装时或几次使用后需进行表面打磨,使其表面的微细节点处于良好的连接状态,而打磨的差异可使微细节点处材料的吸热系数误差达20%,而且在内流道应用时打磨较不方面。常规的量热计主要应用在试验时间较长的气动热测量试验中,在低马赫数超燃冲压发动机燃烧场热环境测量试验中得到了广泛的应用,受响应时间限制无法直接在高焓激波风洞或膨胀风洞中使用。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是:针对目前现有技术中,现有传感器难以满足高马赫数超燃冲压发动机热环境测量需求的问题,提出了一种用于高焓激波风洞燃烧场的热环境测量装置。

本实用新型解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的:

一种用于高焓激波风洞燃烧场的热环境测量装置,量热薄片、铂金膜、隔热粘结结构、安装基座,所述安装基座为顶端直径小于底端的中空圆柱体,安装基座顶端内侧设置有安装槽,所述量热薄片设置于该安装槽内,铂金膜紧贴量热薄片下表面设置,量热薄片通过上表面与待测气流直接接触,隔热粘结结构紧贴铂金膜及量热薄片下表面,对量热薄片、铂金膜位置进行进一步固定并阻隔热量传递,所述安装基座底端通过螺纹与外部测量部位相连。

还包括导线,所述导线输入端与铂金膜相连,输出端与外部计算机连接,所述铂金膜通过焊接导线将测量数据发送至外部计算机进行处理。

所述量热薄片材料为紫铜,厚度范围为0.03mm~0.2mm。

所述铂金膜沿量热薄片下表面圆弧溅射形成。

所述铂金膜设置有用于连接铂金膜与导线的焊点,位于量热薄片下表面中心位置。

所述铂金膜溅射区域包括弧形区域及直线区域,铂金膜厚度约6~10微米、宽度0.1~0.2mm。

所述隔热粘结结构由耐高温双组份A.B反应型结构胶黏剂组成。

所述隔热粘结结构为圆柱体规格,直径不小于量热薄片直径的80%,高度1mm~5mm。

所述安装基座为不锈钢材料,外表面为光壁及螺纹组成的台阶结构。

本实用新型与现有技术相比的优点在于:

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