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(zhuān)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(hào)輸入端口連接；還包括標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器、測(cè)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(cè)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(zhuān)利說(shuō)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(dòng)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(shí)受 限于裝置材料的選擇，該裝置也不能滿(mǎn)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(mǎn)足大熱流量程的傳感器標(biāo)定。同時(shí)，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(jià)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(wèn)題是是針對(duì)傳統(tǒng)的熱流傳感器標(biāo)定系統(tǒng) 測(cè)試熱流量程小、設(shè)備復(fù)雜造價(jià)高的問(wèn)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(mǎn)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(jiǎn)單，造價(jià)合理。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)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(hào)輸入端 口連接；還包括標(biāo)準(zhǔn)熱流傳感器、測(cè)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(gè)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(cè)試熱流傳感器分別放置于石墨板相對(duì)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(cè)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(shí)，加熱裝置通過(guò)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(guò)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(shí)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(cè) 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(duì)稱(chēng)熱流條件下。標(biāo)定過(guò)程的標(biāo) 準(zhǔn)熱流傳感器和測(cè)試熱流傳感器的測(cè)試信號(hào)輸出由數(shù)字電壓表同步數(shù)據(jù)采集，并經(jīng)過(guò)計(jì)算 機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比對(duì)。
[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(hào)輸出標(biāo)定待測(cè)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(duì)稱(chēng)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(hào)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(cè)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(gè)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(cè)試 熱流傳感器（2)分別放置于石墨板（4)相對(duì)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(cè)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(hào)】G01N25/20GK104111269SQ201410285620
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所