[發(fā)明專利]一種邊界層溫度測量方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210094322.8
• 申請(qǐng)日: 2012-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN102607729A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬洪亭;宋肖的;梁普;楊國利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01K7/02
• 分類號(hào): G01K7/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫度測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種邊界層溫度測量方法。

背景技術(shù)

邊界層溫度測量是傳熱學(xué)研究中經(jīng)常遇到的問題。由于邊界層尺寸一般都比較小，直接測量受多種因素的制約，難度較大，所以常用的測量手段多為非接觸式間接方法，測量誤差較大，直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，找到一種對(duì)邊界層擾動(dòng)小、測量精度較高的直接測量方法就顯得尤為迫切和必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種可以準(zhǔn)確和快速測得邊界層溫度場分布的一種邊界層溫度測量方法。

本發(fā)明的一種邊界層溫度測量方法，它包括以下步驟：

(1)將測溫探頭置于邊界層溫度場中需要測試的位置，將熱電偶與數(shù)據(jù)采集儀和電腦依次相連，并調(diào)試到正常工作狀態(tài)，開始測試溫度并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后在電腦上顯示和儲(chǔ)存；

(2)打開直線步進(jìn)電機(jī)，調(diào)整測溫探頭的前后位置，測量邊界層溫度場中其它位置的溫度。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：通過本發(fā)明提出的方法，可以完成豎直平面、水平表面及旋轉(zhuǎn)圓筒設(shè)備表面邊界層中溫度分布的直接測量。

附圖說明

附圖為本發(fā)明提出的一種邊界層溫度測量方法測量原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

如附圖所示的本發(fā)明的一種邊界層溫度測量方法，它包括以下步驟：(1)將測溫探頭1置于邊界層溫度場中需要測試的位置，將熱電偶與數(shù)據(jù)采集儀和電腦依次相連，并調(diào)試到正常工作狀態(tài)，開始測試溫度并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后在電腦上顯示和儲(chǔ)存；(2)打開直線步進(jìn)電機(jī)3，調(diào)整測溫探頭1的前后位置，測量邊界層溫度場中其它位置的溫度。優(yōu)選的將熱電偶在探頭支架上固定成形狀，這樣就保證了有一段熱偶絲與壁面平行，處于待測量的邊界層等溫區(qū)，從而提高了測量精度。

在附圖中探頭支架2與安裝在探頭支架上的熱電偶構(gòu)成測溫探頭。直線步進(jìn)電機(jī)3的輸出軸與探頭支架2固定相連，直線步進(jìn)電機(jī)3的輸出軸帶動(dòng)探頭支架2上的熱電偶進(jìn)退進(jìn)行溫度測試，步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)退由單片機(jī)發(fā)出的脈沖信號(hào)控制，定位精度較高。本方法中采用的熱電偶由0.05mm的銅-康銅熱偶絲焊接而成，焊點(diǎn)直徑不超過0.1mm。而邊界層的厚度一般在6-10mm，所以，熱電偶對(duì)邊界層的擾動(dòng)很小；探頭支架的作用是固定熱偶絲并與步進(jìn)電機(jī)相連；步進(jìn)電機(jī)的作用是控制測溫探頭的前進(jìn)和后退，測得邊界層溫度場中不同位置的溫度。

實(shí)施例1

(1)熱電偶在探頭支架上固定成形狀制成測溫探頭，將測溫探頭1置于邊界層溫度場中需要測試的位置，將熱電偶與數(shù)據(jù)采集儀和電腦依次相連，并調(diào)試到正常工作狀態(tài)，開始測試溫度并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后在電腦上顯示和儲(chǔ)存；(2)打開直線步進(jìn)電機(jī)3，調(diào)整測溫探頭1的前后位置，測量邊界層溫度場中其它位置的溫度。

經(jīng)測試：當(dāng)壁面溫度為80℃，環(huán)境溫度為15℃時(shí)，離壁距離為1.6mm處的溫度為68.95℃；離壁距離為3.2mm處的溫度為36.45℃；當(dāng)離壁距離為4.8mm處的溫度為27.35℃。方法簡單易行。