[發(fā)明專利]基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法及測溫裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011241647.5
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112326868A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弓韜;申鵬;李兆川;王子揚(yáng);劉子陳;陸江;吳新躍;孫志紅;賀娜;陳奪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天發(fā)射技術(shù)研究所
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12;G01K13/12
• 代理公司: 北京天方智力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11719
• 代理人: 吳凡

一種基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法及測溫裝置，其選擇與被研究產(chǎn)品材料相同的測試載體，將測試載體沿厚度方向劃分多個部分；在各部分外側(cè)面至少一對應(yīng)區(qū)域內(nèi)設(shè)預(yù)埋槽，將各預(yù)埋槽內(nèi)分別隔熱封裝熱電偶，將測試載體除感溫面的表面涂覆防熱材料，再將各預(yù)埋槽所在表面及感溫面背面用蓋板封裝，用連接件密封連接感溫面背面蓋板，將各熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線通過保護(hù)套管密封穿出連接件中心孔后與熱電偶接插件連接，使各熱電偶接插件與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，經(jīng)高溫?zé)g測試載體，在燒蝕過程及燒蝕后預(yù)定時間通過各熱電偶實(shí)時將測溫?cái)?shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本發(fā)明可在不破壞整體金屬結(jié)構(gòu)前提下準(zhǔn)確獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可應(yīng)用于不同金屬結(jié)構(gòu)測試，該測溫裝置價(jià)格低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫度測量技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種基于整體金屬結(jié)構(gòu)的梯度式測溫法及測溫裝置。

背景技術(shù)

武器、運(yùn)載型號發(fā)射裝置及發(fā)射承載裝置較多為金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性及可靠性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)考核的主要技術(shù)指標(biāo)。相關(guān)技術(shù)指標(biāo)考核通常在常溫環(huán)境下通過模擬載荷驗(yàn)證，但發(fā)射過程結(jié)構(gòu)需承載高溫?zé)g載荷作用。在高溫環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度性能均發(fā)生改變，同時對于高溫?zé)g環(huán)境均需進(jìn)行結(jié)構(gòu)熱防護(hù)處理，對于熱防護(hù)材料性能評估均需準(zhǔn)確獲取金屬結(jié)構(gòu)熱傳遞數(shù)據(jù)。

因此，如何設(shè)計(jì)一種在不破壞整體金屬結(jié)構(gòu)的前提下，測量整體金屬結(jié)構(gòu)不同截面在高溫?zé)g過程及高溫?zé)g后一定時間內(nèi)溫度變化的數(shù)據(jù)，用于金屬防燒蝕材料性能研究的一種基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法及測溫裝置是本發(fā)明人潛心研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法及測溫裝置，其可以在不破壞整體金屬結(jié)構(gòu)的前提下準(zhǔn)確獲取被研究金屬結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可應(yīng)用于不同金屬結(jié)構(gòu)傳熱性能測試，該測溫裝置可重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)測試、價(jià)格低廉。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：一種基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法，其中選擇與被研究產(chǎn)品材料相同的測試載體，將測試載體沿厚度方向劃分多個部分；在各劃分部分的外側(cè)面至少一個對應(yīng)區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置預(yù)埋槽，將各預(yù)埋槽內(nèi)分別隔熱封裝固定溫度傳感器的熱電偶，將測試載體除感溫面的其它表面均涂覆防熱材料，再將各所述預(yù)埋槽所在表面及所述感溫面背面用蓋板封裝，用連接件密封連接感溫面背面的蓋板，將各熱電偶連接的補(bǔ)償導(dǎo)線通過保護(hù)套管密封穿出所述連接件的中心孔后與熱電偶接插件連接，使各熱電偶接插件與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，經(jīng)過高溫?zé)g測試載體，在燒蝕過程及燒蝕后預(yù)定時間通過各所述熱電偶實(shí)時將測溫?cái)?shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

本發(fā)明基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法，其中所述測試載體的感溫面及感溫面的背面形狀與所述被研究產(chǎn)品對應(yīng)表面形狀相同。

本發(fā)明基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法，其中所述測試載體沿厚度方向均勻劃分多個部分，所述預(yù)埋槽位于所述測試載體劃分部分的厚度方向的中間部位。

本發(fā)明基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法，其中所述熱電偶采用K型熱電偶，所述熱電偶的偶絲直徑為0.08-0.2mm。

本發(fā)明基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法，其中所述預(yù)埋槽的孔徑與所述熱電偶的直徑大小匹配，所述熱電偶插置于所述預(yù)埋槽內(nèi)，并通過灌膠方式密封固定于所述預(yù)埋槽內(nèi)。

本發(fā)明基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫法，其中所述測試載體的各劃分部分上對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的所有預(yù)埋槽的深度設(shè)置相等，各所述熱電偶插入所述預(yù)埋槽的深度相等。

一種基于整體金屬結(jié)構(gòu)測溫裝置，其中包括測試載體，所述測試載體上沿外側(cè)面設(shè)有至少一組預(yù)埋槽組，各所述預(yù)埋槽組由多個沿所述測試載體厚度方向均勻間隔設(shè)置的預(yù)埋槽組成，各所述預(yù)埋槽內(nèi)分別隔熱封裝固定有溫度傳感器的熱電偶，所述測試載體上除感溫面外的其它表面上分別設(shè)有防熱層，所述預(yù)埋槽所在表面及所述感溫面的背面分別通過蓋板隔熱封裝，所述感溫面背面的蓋板上密封連接有連接件，各所述熱電偶連接的補(bǔ)償導(dǎo)線經(jīng)測試載體的外表面通過保護(hù)套管密封穿出所述連接件的中心孔后與熱電偶接插件連接，各所述熱電偶接插件與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。