[發明專利]一種在金屬翼形結構上產生可控溫度梯度場的加熱裝置和方法

有效

• 申請號: 201210052095.2
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102609017A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 楊睿;褚偉光;謝雅君;劉巍;任昊軼;周亮
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 侯明遠

1.一種在金屬翼形結構上產生可控溫度梯度場的加熱裝置，包括金屬翼形結構，點陣加熱點，加熱部分，風冷卻部分，溫度測量部分，人機接口部分，控制部分；其特征在于，點陣加熱點布置在金屬翼形結構表面，加熱部分與加熱點連接并輸入熱載荷；風冷卻部分安裝在機翼的上緣，其出風口與金屬翼形結構平行；溫度測量部分與金屬翼形結構連接；控制部分與溫度測量部分連接，接收代表被加熱金屬翼形結構溫度信息的電壓或電流信號；人機接口部分與控制部分相連，設定所需溫度梯度場；控制部分與加熱部分和風冷卻部分連接，根據溫度信號和人機接口部分設定溫度值，對點陣加熱部分和風冷卻部分輸入反饋信號。

2.一種在金屬翼形結構上產生可控溫度梯度場的加熱方法，其特征在于：加熱點采用點陣法在金屬結構表面布置，加熱部分與點陣加熱點連接，提供加熱點需要的熱載荷，并獨立輸入各加熱點的熱載荷；風冷卻部分吹風調節金屬結構的對流換熱，均衡熱載荷在翼型金屬結構上的熱效應；翼型金屬結構上的溫度測量元件獲得溫度信號，將溫度信號輸入控制部分，與金屬翼型結構預期溫度梯度場比較計算，獲得各個點陣加熱點和風冷卻部分的最佳輸出功率，轉換為相應的數字信號，輸入到加熱部分和風冷卻部分，控制熱載荷和風冷載荷，使熱量輸入與散熱導熱的熱量損失達到動態平衡，從而使被加熱金屬翼形結構整體達到并保持在期望得到的溫度梯度場，形成閉環控制。

3.根據權利要求1所述的一種在金屬翼形結構上產生可控溫度梯度場的裝置，其特征在于：加熱部分為感應加熱線圈或激光發生器。

4.根據權利要求1所述的一種在金屬翼形結構上產生可控溫度梯度場的裝置，其特征在于：溫度測量部分包括能夠測量翼形結構溫度的多個接觸或非接觸式溫度傳感器，以及溫度信號調理部分，接受所述溫度傳感器的測量信號，并將其轉化為相應的電壓或電流信號。

5.根據權利要求1所述的一種在金屬翼形結構上產生可控溫度梯度場的裝置，其特征在于：控制部分接收溫度測量部分的調理器傳出的代表被加熱金屬翼形結構溫度信息的電壓或電流信號，將其轉換為被加熱金屬翼形結構的溫度梯度場信息，根據與人機接口設定的溫度梯度場，得到各個加熱點和風冷卻部分的最佳輸出功率，并轉換成控制信號，輸入到加熱部分和風冷卻部分。