[發明專利]基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置

有效

• 申請號: 201610801449.7
• 申請日: 2016-09-05
• 公開（公告）號: CN107543634B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 高慶華;王晶;郄殿福;畢研強;王奕榮;廖韜;呂劍鋒
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01K17/00
• 分類號: G01K17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，包括腔壁溫度均勻且恒定的等溫腔體，等溫腔體在對稱兩個側面上緣內側加工有凹槽，用以支撐敏感片，等溫腔體的內底部和外底部分別安裝有溫度傳感器和薄膜加熱器，溫度傳感器和薄膜加熱器通過控溫儀進行加熱控制和溫度測量，等溫腔體側面對稱位置有四個安裝孔；敏感片由柔性熱電堆敏感片和硬質基底兩部分組成，柔性熱電堆敏感片以聚酰亞胺薄膜為基底，其上電鍍或刻蝕形成熱電堆康銅條箔帶構成的曲線結構，曲線結構為熱電材料一，曲線兩端引出兩個電極，兩個電極與電勢采集裝置電連接，在曲線結構上間隔噴涂熱電材料二，在熱電材料二的兩端形成熱電偶冷結點和熱結點，熱電偶正向串聯形成熱電堆，上述結構形成后在整個熱敏感片上沉積或濺射一層電絕緣層；硬質基底和柔性熱電堆敏感片粘接在一起組成單個單元敏感片，單個單元敏感片的上下表面分別涂覆發射率不同的兩種材料，兩種材料直接涂敷在絕緣層和硬質基底上，發射率不同的兩種材料在單個單元敏感片上表面和下表面等分形成發射率不同的涂層一和涂層二，涂層一和涂層二之間形成結合界面，涂層一和涂層二分別覆蓋熱電堆冷結點和熱結點的對應區域，敏感片上表面的涂層一、涂層二分別對應于敏感片下表面的涂層二和涂層一，其中，在冷結點或熱結點的始端和終端分別連接有引線，引線連接有電勢采集裝置，以對輻射熱流引發的電勢值進行采集。

2.如權利要求1所述的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，等溫腔體為方形內凹殼體。

3.如權利要求1所述的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，等溫腔體連接控溫儀和數據采集儀表。

4.如權利要求1所述的真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，等溫腔體選擇高熱導率材料，包括鋁、銅、銀。

5.如權利要求1所述的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，曲線結構為曲線對稱結構，曲線呈S形，弓形或尖劈形。

6.如權利要求1所述的真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，利用電鍍或濺射方法將熱電材料二間隔噴涂在熱電材料一上，所述電鍍為離子電鍍；所述濺射為磁控濺射或離子輔助濺射。

7.如權利要求1所述的真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，熱電材料二為銅或金或銀，熱電材料一為康銅條箔帶。

8.如權利要求1所述的真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，所述刻蝕法包括激光刻蝕或化學刻蝕。

9.如權利要求1所述的真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，所述涂覆絕緣層包括聚酰亞胺、氧化硅或氧化鋁。

10.如權利要求1所述的真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，所述硬質材料為不銹鋼或銅或鋁。

11.如權利要求1-9任一項所述的真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，涂層兩種材料之一為黑漆、白漆或灰漆；另一種為鋁粉漆、銀粉或金粉漆。

12.如權利要求1所述的真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，單個單元敏感片相互串聯組成多單元敏感片，相鄰單元為鏡像對稱分布。

13.如權利要求1所述的真空環境下的基于柔性薄膜熱電堆的條紋式輻射熱流測量裝置，其中，敏感片用硅膠或導熱脂固定于等溫腔體的凹槽內，敏感片與等溫腔體的連接側邊為與熱結點連線或冷結點連線垂直的兩個側邊，另外兩個側邊與等溫腔體不接觸。