一種用于高溫大熱流環(huán)境的熱流傳感器標(biāo)定裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種用于高溫大熱流環(huán)境的熱流傳感器標(biāo)定裝置，包括電源控制系統(tǒng)、數(shù)字電壓表和計(jì)算機(jī)，所述數(shù)字電壓表和所述計(jì)算機(jī)的信號輸入端口連接；還包括標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器、測試熱流傳感器、銅電極、石墨板、電極水冷裝置和外部水冷裝置；所述石墨板的兩板端分別和銅電極相連；所述銅電極內(nèi)部設(shè)有電極水冷裝置，邊緣和外部水冷裝置連接；所述電源控制系統(tǒng)和銅電極電連接；所述標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器和測試熱流傳感器放置于石墨板的等距位置保證同樣的熱流條件，且均和數(shù)字電壓表連接同步采集數(shù)據(jù)。本發(fā)明熱流傳感器標(biāo)定裝置具有能夠用于高溫大熱流環(huán)境的傳感器標(biāo)定，能夠達(dá)到達(dá)到3MW/m2熱流密度的傳感器標(biāo)定。
【專利說明】一種用于高溫大熱流環(huán)境的熱流傳感器標(biāo)定裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱流傳感器領(lǐng)域，特別涉及一種用于高溫大熱流環(huán)境的熱流傳感器標(biāo) 定裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 熱流傳感器在科學(xué)研究、航空航天、動力工程等方面有廣泛的應(yīng)用，熱流傳感器的 應(yīng)用趨向于高溫大熱流的應(yīng)用條件，傳統(tǒng)的熱流傳感器標(biāo)定系統(tǒng)采用冷熱板溫度梯度形成 的熱流進(jìn)行標(biāo)定，該標(biāo)定系統(tǒng)包括加熱器、均熱器、絕緣材料等組成，由于標(biāo)定裝置加熱器 的原理設(shè)計(jì)及加熱功率的限制，使該裝置不能產(chǎn)生熱流密度達(dá)到3MW/m 2的大熱流，同時受 限于裝置材料的選擇，該裝置也不能滿足大熱流環(huán)境下高溫條件工作的要求，因此該標(biāo)定 熱流量程不能滿足大熱流量程的傳感器標(biāo)定。同時，由于傳統(tǒng)標(biāo)定裝置包括主加熱器、保 護(hù)加熱器、主均熱板、保護(hù)均熱板、絕緣材料和冷板等部分構(gòu)成，整套設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜、造價昂 貴，也不利于設(shè)備的應(yīng)用推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的問題是是針對傳統(tǒng)的熱流傳感器標(biāo)定系統(tǒng) 測試熱流量程小、設(shè)備復(fù)雜造價高的問題，提供一種用于高溫大熱流環(huán)境的熱流傳感器標(biāo) 定裝置，使該裝置達(dá)到滿足目前科研領(lǐng)域大熱流標(biāo)定的需求，且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，造價合理。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于高溫大熱流環(huán)境的熱流傳感器標(biāo)定裝 置，包括電源控制系統(tǒng)、數(shù)字電壓表和計(jì)算機(jī)，所述數(shù)字電壓表和所述計(jì)算機(jī)的信號輸入端 口連接；還包括標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器、測試熱流傳感器、銅電極、石墨板、電極水冷裝置和外部水 冷裝置；所述石墨板的上端面和下端面分別和兩個銅電極相連；所述銅電極的內(nèi)部設(shè)有電 極水冷裝置，所述銅電極的邊緣同外部水冷裝置連接；所述電源控制系統(tǒng)同銅電極電連接； 所述標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器和測試熱流傳感器分別放置于石墨板相對兩側(cè)且位于與石墨板等距 位置以保證處于同樣的熱流條件下，且所述標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器和測試熱流傳感器均同數(shù)字電 壓表連接同步采集數(shù)據(jù)。
[0005] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述電源控制系統(tǒng)為高直流電流和低電壓系 統(tǒng)，利于控制加熱的石墨板迅速升溫和降溫。
[0006] 本發(fā)明工作時，加熱裝置通過電源控制銅電極加熱石墨板產(chǎn)生熱流，銅電極通水 冷冷卻防止過熱破壞電極，在電極邊緣熱流出射的部位加裝冷卻裝置，由于銅電極導(dǎo)電效 果好，石墨板能夠達(dá)到很高的溫度，這樣使高溫石墨板與冷卻部分形成較大的溫差，從而形 成較大的標(biāo)定熱流，同時冷卻部分也起到了調(diào)節(jié)熱流平行度的作用。標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器和測 試熱流傳感器置于石墨板兩側(cè)的等距位置，保證二者處于對稱熱流條件下。標(biāo)定過程的標(biāo) 準(zhǔn)熱流傳感器和測試熱流傳感器的測試信號輸出由數(shù)字電壓表同步數(shù)據(jù)采集，并經(jīng)過計(jì)算 機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比對。
[0007] 本發(fā)明熱流傳感器標(biāo)定裝置的工作原理為，把待標(biāo)定的熱流傳感器與標(biāo)準(zhǔn)熱流傳 感器置于同等條件的熱流環(huán)境下，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器的信號輸出標(biāo)定待測的熱流傳感 器。利用標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器的系數(shù)G和輸出電壓盡，就可以算出施加的對稱熱流密度q，根據(jù) 待標(biāo)定熱流傳感器的輸出電壓E從而能夠確定待標(biāo)定熱流傳感器的系數(shù)C，即：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于高溫大熱流環(huán)境的熱流傳感器標(biāo)定裝置，包括電源控制系統(tǒng)（7)、數(shù)字電 壓表（8)和計(jì)算機(jī)（9)，所述數(shù)字電壓表（8)和所述計(jì)算機(jī)（9)的信號輸入端口連接；其特 征在于：還包括標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器（1)、測試熱流傳感器（2)、銅電極（3)、石墨板（4)、電極水 冷裝置（5)和外部水冷裝置（6);所述石墨板（4)的上端面和下端面分別和兩個銅電極（3) 相連；所述銅電極（3)的內(nèi)部設(shè)有電極水冷裝置（5)，所述銅電極（3)的邊緣同外部水冷裝 置（6)連接；所述電源控制系統(tǒng)（7)和銅電極（3)電連接；所述標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器（1)和測試 熱流傳感器（2)分別放置于石墨板（4)相對兩側(cè)且位于與石墨板（4)等距位置以保證處于 同樣的熱流條件下，且所述標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器（1)和測試熱流傳感器（2 )均同數(shù)字電壓表（8 ) 連接同步采集數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高溫大熱流環(huán)境的熱流傳感器標(biāo)定裝置，其特征在于： 所述電源控制系統(tǒng)（7)為高直流電流和低電壓系統(tǒng)。
【文檔編號】G01N25/20GK104111269SQ201410285620
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】白慶星, 景濤, 張龍賜, 谷晨, 龔星 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所