[發明專利]一種復雜試驗現場溫度校準系統及方法

在審

• 申請號: 201811457657.5
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109632148A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 常瑩;張永攀;趙華;馬車;白偉;楊建
• 申請（專利權）人: 西安航天計量測試研究所
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本發明涉及一種復雜試驗現場溫度校準系統及方法，校準系統包括紅外熱像測量系統、恒溫熱源、比色及多波長測溫裝置與計算機；紅外熱像測量系統、比色及多波長測溫裝置與計算機連接；采用間接法測量原理，通過比色及多波長測溫裝置在熱試車時刻測量紅外熱像儀視場內的同一恒溫熱源上的溫度測點，經過各自的圖像處理系統獲得由比色及多波長測溫系統測量的熱源測點溫度以及包含上述測點在內的紅外溫度場熱圖，將兩組溫度數據上傳至現場校準軟件進行比對，即可獲得校準系數實現紅外熱像溫度場測量系統的現場校準。解決了發動機試驗環境下溫度場準確測量的技術問題，可實現發動機試車過程中對溫度場參數進行實時校準。

技術領域

本發明涉及溫度參數測量技術領域，具體而言，涉及一種復雜環境下溫度場實時校準系統及方法。

背景技術

航天液體發動機地面試驗時，溫度場參數的測量能夠為發動機結構強度設計、冷卻模式設計以及熱防護設計提供重要參考數據。目前，在發動機試驗過程中，發動機關鍵部組件結構壁面溫度場測量主要采用紅外熱像儀進行測量，在測量前，需要對紅外熱像儀送回實驗室進行檢定和校準，缺乏現場校準手段和方法。由于試車過程中存在較為強烈的震動和熱輻射，利用在實驗室進行檢定和校準紅外熱像儀進行溫度場測量時，現場環境對溫度場測量準確度存在比較大的影響。

發明內容

為了解決發動機試驗環境下溫度場準確測量的技術問題，本發明提供一種復雜環境下溫度場實時校準系統及方法，可實現發動機試車過程中對溫度場參數進行實時校準。

本發明技術方案是提供一種復雜試驗現場溫度校準系統，包括紅外熱像測量系統，其特殊之處在于：還包括恒溫熱源、比色及多波長測溫裝置與計算機；上述紅外熱像測量系統、比色及多波長測溫裝置與計算機連接；

上述紅外熱像測量系統、恒溫熱源及比色及多波長測溫裝置均位于被測目標所在的溫場中；

上述紅外熱像測量系統用于測量被測目標及恒溫熱源的溫度，并將數據傳輸至計算機；

上述比色及多波長測溫裝置用于測量恒溫熱源的溫度，并將數據傳輸至計算機；

計算機內存儲校準程序，校準程序在處理器中運行時，進行以下步驟：

1)、對比比色及多波長測溫裝置所測恒溫熱源的溫度與紅外熱像測量系統所測恒溫熱源的溫度，獲得紅外熱像測量系統溫度偏差；

2)、將步驟1)獲取的溫度偏差反饋至紅外熱像測量系統實現校準。

進一步地，比色及多波長測溫裝置與紅外熱像測量系統距恒溫熱源的距離及被測目標的距離相同。

進一步地，上述恒溫熱源包括恒溫熱源主體及包裹在恒溫熱源主體外部的防護層；

上述防護層包括防水層、減震層及防爆層。

進一步地，上述恒溫熱源還包括設置在恒溫熱源主體底部的隔震墊。

進一步地，上述防水層包括PVC塑料紙；上述減震層包括珍珠棉層、石棉布層及減震海綿層；上述防爆層包括防水防爆外殼。

進一步地，上述恒溫熱源主體包括機箱、黑體頭及設置在機箱內部的散熱片、加熱及測溫裝置與半導體片；上述散熱片通過固定機構固定，散熱片與機箱內壁之間設置有減震彈簧；上述加熱及測溫裝置與半導體片周圍填充保溫隔震材料；上述黑體頭通過法蘭固定在機箱外部，黑體頭的一側與半導體片接觸，用于傳導的半導體片的溫度。

進一步地，上述加熱及測溫裝置為控溫鉑電阻；所述法蘭為聚甲醛法蘭。

本發明還提供一種利用上述的復雜試驗現場溫度校準系統實現校準的方法，包括以下步驟：

S1：在被測目標起動瞬間，同時觸發比色及多波長測溫裝置與紅外熱像測量系統；