[發(fā)明專利]一種多層熱障涂層及其基于磷光的表層及底層測溫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010349112.3
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111366264B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 全永凱;徐國強;劉臻麗;殷秋洋;聞潔;董苯思
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00;G01N21/64;C23C28/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種基于磷光的多層熱障涂層的表層及底層測溫方法，其特征在于，所述測溫方法應(yīng)用于一種多層熱障涂層，所述多層熱障涂層包括：表層溫敏層、隔熱層以及底層溫敏層；

所述隔熱層設(shè)于所述表層溫敏層以及所述底層溫敏層之間；表層溫敏層由陶瓷基材和第一磷光物質(zhì)摻混而成；所述底層溫敏層由陶瓷基材和第二磷光物質(zhì)摻混而成；所述底層溫敏層的底部設(shè)有金屬粘結(jié)層；所述第一磷光物質(zhì)與所述第二磷光物質(zhì)發(fā)光的兩個光強峰值互相不重疊；所述測溫方法包括：

由空氣向表層溫敏層及底層溫敏層發(fā)射第一激發(fā)光以及第二激發(fā)光；所述第一激發(fā)光激發(fā)第一磷光物質(zhì)；所述第二激發(fā)光激發(fā)第二磷光物質(zhì)；選擇所述兩種不同的激發(fā)光時，當利用第一激發(fā)光激發(fā)所述第一磷光物質(zhì)，所述第一激發(fā)光對所述第二磷光物質(zhì)不激發(fā)或激發(fā)低于激發(fā)閾值；當利用第二激發(fā)光激發(fā)所述第二磷光物質(zhì)，所述第二激發(fā)光對所述第一磷光物質(zhì)不激發(fā)或激發(fā)低于激發(fā)閾值；所述第一激發(fā)光在所述表層溫敏層內(nèi)傳播時，所述第一磷光物質(zhì)被激發(fā)出的第一磷光；所述第二激發(fā)光在所述底層溫敏層內(nèi)傳播時，所述第二磷光物質(zhì)被激發(fā)出的第二磷光；

分別對所述第一磷光以及所述第二磷光進行濾波，確定濾波后的第一磷光以及濾波后的第二磷光；

根據(jù)所述濾波后的第一磷光以及所述濾波后的第二磷光分別生成第一磷光隨時間衰減的圖像以及第二磷光隨時間衰減的圖像；

根據(jù)所述第一磷光隨時間衰減的圖像以及所述第二磷光隨時間衰減的圖像分別確定所述第一磷光的衰減時間常數(shù)以及所述第二磷光的衰減時間常數(shù)；

基于標定中獲得的衰減時間常數(shù)-溫度關(guān)系，根據(jù)所述第一磷光的衰減時間常數(shù)以及所述第二磷光的衰減時間常數(shù)確定所述表層溫敏層的溫度以及所述底層溫敏層的溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磷光的多層熱障涂層的表層及底層測溫方法，其特征在于，所述分別對所述第一磷光以及所述第二磷光進行濾波，確定濾波后的第一磷光以及濾波后的第二磷光，具體包括：

獲取所述第一磷光的峰值光強波段以及所述第二磷光的峰值光強波段為濾波波段；

利用以所述第一磷光的峰值光強波段為濾波波段的第一濾光片對所述第一磷光進行濾波，確定濾波后的第一磷光；

利用以所述第二磷光的峰值光強波段為濾波波段的第二濾光片對所述第二磷光進行濾波，確定濾波后的第二磷光。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于磷光的多層熱障涂層的表層及底層測溫方法，其特征在于，所述根據(jù)所述濾波后的第一磷光以及所述濾波后的第二磷光分別生成第一磷光隨時間衰減的圖像以及第二磷光隨時間衰減的圖像，具體包括：

利用具有對光強隨時間變化的測量功能的增強電荷耦合器件ICCD對所述濾波后的第一磷光以及所述濾波后的第二磷光進行采集，分別生成第一磷光隨時間衰減的圖像以及第二磷光隨時間衰減的圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于磷光的多層熱障涂層的表層及底層測溫方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一磷光隨時間衰減的圖像以及所述第二磷光隨時間衰減的圖像分別確定所述第一磷光的衰減時間常數(shù)以及所述第二磷光的衰減時間常數(shù)，具體包括：

根據(jù)公式分別確定所述第一磷光的衰減時間常數(shù)以及所述第二磷光的衰減時間常數(shù)；其中，L(t)為不同時刻的光強；L₀為初始時刻的光強；t為時間；τ為衰減時間常數(shù)。