一种用于高温大热流环境的热流传感器标定装置制造方法
【专利摘要】本发明提出了一种用于高温大热流环境的热流传感器标定装置，包括电源控制系统、数字电压表和计算机，所述数字电压表和所述计算机的信号输入端口连接；还包括标准热流传感器、测试热流传感器、铜电极、石墨板、电极水冷装置和外部水冷装置；所述石墨板的两板端分别和铜电极相连；所述铜电极内部设有电极水冷装置，边缘和外部水冷装置连接；所述电源控制系统和铜电极电连接；所述标准热流传感器和测试热流传感器放置于石墨板的等距位置保证同样的热流条件，且均和数字电压表连接同步采集数据。本发明热流传感器标定装置具有能够用于高温大热流环境的传感器标定，能够达到达到3MW/m2热流密度的传感器标定。
【专利说明】一种用于高温大热流环境的热流传感器标定装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热流传感器领域，特别涉及一种用于高温大热流环境的热流传感器标 定装置。
【背景技术】
[0002] 热流传感器在科学研究、航空航天、动力工程等方面有广泛的应用，热流传感器的 应用趋向于高温大热流的应用条件，传统的热流传感器标定系统采用冷热板温度梯度形成 的热流进行标定，该标定系统包括加热器、均热器、绝缘材料等组成，由于标定装置加热器 的原理设计及加热功率的限制，使该装置不能产生热流密度达到3MW/m 2的大热流，同时受 限于装置材料的选择，该装置也不能满足大热流环境下高温条件工作的要求，因此该标定 热流量程不能满足大热流量程的传感器标定。同时，由于传统标定装置包括主加热器、保 护加热器、主均热板、保护均热板、绝缘材料和冷板等部分构成，整套设备构造复杂、造价昂 贵，也不利于设备的应用推广。
【发明内容】
[0003] 基于现有技术的不足，本发明要解决的问题是是针对传统的热流传感器标定系统 测试热流量程小、设备复杂造价高的问题，提供一种用于高温大热流环境的热流传感器标 定装置，使该装置达到满足目前科研领域大热流标定的需求，且设备结构简单，造价合理。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种用于高温大热流环境的热流传感器标定装 置，包括电源控制系统、数字电压表和计算机，所述数字电压表和所述计算机的信号输入端 口连接；还包括标准热流传感器、测试热流传感器、铜电极、石墨板、电极水冷装置和外部水 冷装置；所述石墨板的上端面和下端面分别和两个铜电极相连；所述铜电极的内部设有电 极水冷装置，所述铜电极的边缘同外部水冷装置连接；所述电源控制系统同铜电极电连接； 所述标准热流传感器和测试热流传感器分别放置于石墨板相对两侧且位于与石墨板等距 位置以保证处于同样的热流条件下，且所述标准热流传感器和测试热流传感器均同数字电 压表连接同步采集数据。
[0005] 作为上述技术方案的进一步改进：所述电源控制系统为高直流电流和低电压系 统，利于控制加热的石墨板迅速升温和降温。
[0006] 本发明工作时，加热装置通过电源控制铜电极加热石墨板产生热流，铜电极通水 冷冷却防止过热破坏电极，在电极边缘热流出射的部位加装冷却装置，由于铜电极导电效 果好，石墨板能够达到很高的温度，这样使高温石墨板与冷却部分形成较大的温差，从而形 成较大的标定热流，同时冷却部分也起到了调节热流平行度的作用。标准热流传感器和测 试热流传感器置于石墨板两侧的等距位置，保证二者处于对称热流条件下。标定过程的标 准热流传感器和测试热流传感器的测试信号输出由数字电压表同步数据采集，并经过计算 机进行数据分析比对。
[0007] 本发明热流传感器标定装置的工作原理为，把待标定的热流传感器与标准热流传 感器置于同等条件的热流环境下，根据标准热流传感器的信号输出标定待测的热流传感 器。利用标准热流传感器的系数G和输出电压尽，就可以算出施加的对称热流密度q，根据 待标定热流传感器的输出电压E从而能够确定待标定热流传感器的系数C，即：
【权利要求】
1. 一种用于高温大热流环境的热流传感器标定装置，包括电源控制系统（7)、数字电 压表（8)和计算机（9)，所述数字电压表（8)和所述计算机（9)的信号输入端口连接；其特 征在于：还包括标准热流传感器（1)、测试热流传感器（2)、铜电极（3)、石墨板（4)、电极水 冷装置（5)和外部水冷装置（6);所述石墨板（4)的上端面和下端面分别和两个铜电极（3) 相连；所述铜电极（3)的内部设有电极水冷装置（5)，所述铜电极（3)的边缘同外部水冷装 置（6)连接；所述电源控制系统（7)和铜电极（3)电连接；所述标准热流传感器（1)和测试 热流传感器（2)分别放置于石墨板（4)相对两侧且位于与石墨板（4)等距位置以保证处于 同样的热流条件下，且所述标准热流传感器（1)和测试热流传感器（2 )均同数字电压表（8 ) 连接同步采集数据。
2. 根据权利要求1所述的用于高温大热流环境的热流传感器标定装置，其特征在于： 所述电源控制系统（7)为高直流电流和低电压系统。
【文档编号】G01N25/20GK104111269SQ201410285620
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】白庆星, 景涛, 张龙赐, 谷晨, 龚星 申请人:中国电子科技集团公司第四十八研究所