[發明專利]高溫溫度傳感器的安裝方法

在審

• 申請號: 201910554577.X
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110174178A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 侯雅琴;王奕榮;楊曉媛;周艷;柳曉寧;劉佳彬;王晶
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01K1/14
• 分類號: G01K1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種高溫溫度傳感器的安裝方法，包括以下步驟：粗糙處理，對試驗件的安裝部位進行表面粗糙處理，同時保護非安裝部位；對試驗件的安裝部位進行清洗；再將活性噴涂材料以高溫噴涂的方式噴涂在試驗件的安裝區域，形成絕緣涂層；確定安裝溫度傳感器的位置，并用高溫膠帶將溫度傳感器帶套管保護的引線分段固定在該位置上；將噴涂材料噴涂在溫度傳感器、引線和絕緣涂層未被高溫膠帶和溫度傳感器遮蓋的表面上，形成覆蓋涂層；檢查噴涂后的溫度傳感器的電阻值，完成溫度傳感器的安裝。本發明以高溫噴涂工藝為技術手段，完成1400℃高溫溫度傳感器的安裝，使1400℃溫度測試得以實現。

技術領域

本發明屬于航空航天高溫環境試驗技術領域，具體涉及一種高溫溫度傳感器的安裝方法。

背景技術

隨著高超聲速飛行器、天地往返飛行器的發展，高溫環境試驗任務逐年增加，儀器設備必須能在高溫條件下工作，同時考慮航天器試驗的特殊性，測試儀器的安裝需要盡可能不破壞模型或者航天器的表面和結構。隨著研究的不斷深入，出現多種新型高溫測量手段和方法，但是受環境溫度、測試成本、測量精度等多種因素的制約，常規的傳感器測量法仍是當今最主要的測試手段，在熱試驗過程中，采用溫度傳感器來采集航天器表面或者內部的溫度數據。

常用的溫度傳感器安裝方法有粘接、螺接、鉚接、焊接等。在常溫至250℃試驗條件下，最常采用3M膠帶、硅橡膠粘貼傳感器，操作簡單，但是不能在高溫下使用；采用鉚接、螺接、焊接安裝傳感器，固定牢靠，但是容易損壞傳感器，并且破壞試件表面；中高溫情況下還可以采用膠粘劑，其優點是使用簡單，不對試件造成破壞，目前使用的高溫膠粘劑可以耐受800℃～1400℃的高溫，但是高溫膠需要人為配比，而且對試件粘貼表面有嚴格的要求，在光滑表面上用膠粘劑連接傳感器時容易脫落；在高溫條件下膠容易發生脆化破裂，對傳感器引起極大影響，嚴重情況將導致傳感器粘結失效。當被測部位工作溫度超過1400℃以上時，用以往粘貼方法布置高溫溫度傳感器已不可能。

發明內容

本發明的一個主要目的在于克服上述現有技術的至少一種缺陷，提供一種能夠適應1400℃以上高溫環境的高溫溫度傳感器的安裝方法。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

飛行器高溫環境下的溫度傳感器的安裝方法，包括如下步驟：

步驟一：對飛行器試驗件的溫度傳感器安裝部位進行表面粗糙處理，同時保護非安裝部位，表面粗糙處理可采用吹砂工藝，即可以利用高硬度材質對試驗件表面待安裝傳感器及其高溫導線的部分進行吹砂打磨；非安裝部位用特氟龍高溫膠布進行保護，周邊壓實，防止翹邊；

步驟二：采用乙醇和/或丙酮試劑對試驗件的安裝部位進行清洗；

步驟三：使用火焰噴涂設備，將Al₂O₃噴涂在試驗件的安裝區域，以建立絕緣底層，形成絕緣涂層，噴涂材料使用Al2O3棒材，調節氧氣，設置壓力為0.58MPa,流量為70～80SCFH，調節乙炔，設置壓力為0.1MPa,流量為30～40SCFH，調節空氣，設置壓力為0.58MPa,流量為30～40m3/h；設置送料控制速度為2.5mm/s，噴涂過程中應控制絕緣涂層的厚度，厚度大約15-25μm，在滿足絕緣強度下可盡量做薄；

步驟四：確定安裝高溫溫度傳感器的位置，并用特氟龍高溫膠帶分段固定高溫溫度傳感器的引線；

步驟五：在完成固定的高溫溫度傳感器表面再次噴涂陶瓷層，形成覆蓋涂層；噴涂完成后，除去非噴涂區域的高溫膠帶；

步驟六：測量噴涂后的高溫溫度傳感器的電阻值，阻值正常即完成溫度傳感器的安裝。

其中，吹砂的砂粒材質的硬度優選為高于試驗件表面的硬度，例如白剛玉或金剛砂等。

其中，吹砂的砂粒為粗砂且進一步優選為砂目為100目以下的粗砂。