本实用新型属于测量热量技术领域，具体涉及一种宽时高温大热流传感器。
背景技术：
热流传感器是测量热传递(热流密度或热通量)的基本工具，是构成热流计的最关键器件。热流传感器的性能和用途决定了热流计的性能和用途。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，特别是高温大热流的应用，在无法采用水冷、风冷等冷却手段时，需采用自身储热的方式工作，热结构和储热体设计的优劣就决定了工作时间的长短。现有的热流传感器(高量程的一般用圆箔式原理)在储热体尺寸一定的前提下，由于暴露在高温环境下而没有良好的结构设计，导致储热体温度不能长时间恒定，从而引起传感器测量误差，限制了在一些需要长时间测量的、高量程热流情况下的应用。
为解决上述暴露在高温环境中应用的缺陷，现有专利文献中申请号为CN201010106205.X、名称为“圆箔片式大量程高温热流传感器”的发明公开了一种圆箔片式大量程高温热流传感器，以解决现有圆箔片式热流传感器的热沉体实现恒温不易等问题。该传感器配有底盖的外壳、热沉体，热沉体由主体、主体顶部中央设置的柱状凸台构成，外壳壳顶开有嵌放热沉体顶部柱状凸台的通孔，柱状凸台上嵌放有圆箔片，圆箔片的中央及边缘分别焊接有与圆箔片构成热电偶的引线，柱状凸台外套设有置于热沉体主体和外壳间的绝热环；外壳由筒状壳体和陶瓷顶盖构成；热沉体主体底部与外壳底盖间叠放设置有两个盘状陶瓷支撑，两个盘状陶瓷支撑间、置顶盘状陶瓷支撑与热沉体底部间、热沉体主体侧壁与外壳内壁间分别设有空气绝热层，所以能在高温环境中长时间工作，实现大量程测量。但该专利的缺点是正面仅是依靠绝热环阻碍热量的传递，侧面仅是依靠空气层进行隔热，仅能在短时间内保持热沉体恒温，难以达到长时间测量的目的。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于在传感器尺寸固定、储热体尺寸也固定从而限制了测量时间，导致无法实现宽时高温大热流的测量的前提下通过优化热流传感器的结构，提出一种宽时高温大热流传感器。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种宽时高温大热流传感器，包含热流敏感芯体，设置在沿热流敏感芯体轴向两侧的绝热瓷环A、绝热瓷环B，不锈钢壳体，不锈钢端盖和转接板，热流敏感芯体的引出线和外接导线焊接到转接板上，热流敏感芯体由敏感面和两段截面不等的圆柱形铜储热体组成，敏感面涂覆黑体辐射涂料，圆柱形铜储热体的外表面抛光并镀上一层薄银涂层。
进一步，上述绝热瓷环A设置在热流敏感芯体靠近敏感面的一端与不锈钢壳体之间，不锈钢壳体和绝热瓷环A上开有适当尺寸的孔，便于露出热流敏感芯体的敏感面。
进一步，上述绝热瓷环A采用易加工的微晶云母陶瓷。
热流敏感芯体远离敏感面的一端与端盖之间放置绝热瓷环B，绝热瓷环B上开有两个小孔，便于引出信号输出线。
在绝热瓷环B上放置转接板，将热流敏感芯体的输出线通过转接板上过孔焊接可靠，外接导线通过穿孔线和过孔线焊接在转接板相应位置。
作为优选，绝热瓷环B和转接板的空腔处灌以环氧胶，外接导线通过热流端盖的通孔输出到外部接入电连接器。
与现有技术相比，本实用新型在以下方面改进优化了传感器的结构和工艺：
1，敏感面涂覆黑体辐射涂料，提高敏感面吸收率；
2，储热体设计成两段截面不等的圆柱形，在前端小截面处与不锈钢外壳间、后端与热流端盖处分别放置绝热瓷环，减少热流入射时热量向储热体的传递；
3，储热体外表面抛光后镀上一层薄银涂层，增加反射，减少四周热量向储热体的传递，减缓储热体受外界热量影响程度，延长工作时间；
4，热流芯体信号输出线与外接导线间通过转接板连接，保证结构的整体可靠性。
附图说明
图1是热量传感器结构示意图。
其中，1-绝热瓷环A 2-壳体 3-热流芯体 4-绝热瓷环 B5-转接板 6-外接导线 7-环氧胶 8-螺钉 9-弹性垫圈 10-热流端盖。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示，热流传感器由不锈钢壳体2、热流敏感芯体3(由敏感面和两段截面不等的圆柱形铜储热体组成)、绝热瓷环A1、绝热瓷环B4、转接板5、不锈钢端盖10、安装螺钉8和弹性垫圈9、环氧胶及外接导线等组成。
热流敏感芯体工作原理可以是圆箔式的或者是热电堆式的，根据不同原理以某种方式与铜储热体连接，敏感单元内嵌在热流敏感芯体3内部。(该部分为通用工艺，不赘述)图1中所示热流敏感芯体3左侧标记为敏感面部分表示感应热流的敏感位置，剩余部分以储热体称呼。
热流敏感面涂覆黑体辐射涂料，敏感芯体剩余部分抛光，并在其表面镀上一层薄银涂层。
将绝热瓷环A1与壳体2用耐高温胶粘接在一起，将绝热磁环B4与热流芯体3用耐高温胶粘接在一起，并将热流芯体3的引出线和外接导线焊接到转接板10上，即热流敏感芯体+Vin输出线从转接板正面(丝印面)穿线孔穿过，芯体-Vin输出线从转接板反面穿线孔穿过，使转接板位于两根输出线中间，且转接板底部与绝热瓷环B紧紧贴合并成垂直关系，保证转接板能装入端盖通孔内，且将芯体输出线通过转接板上过孔焊接可靠。同样的方法，外接输出线通过穿孔线和过孔线焊接在转接板相应位置。通过螺钉8与弹性垫圈9将热流端盖5固定于壳体2上，用环氧胶7填满热流端盖5的空隙，通过焊锡丝焊接外接导线6。
敏感元件可以是圆箔式的或热电堆式的，储热体是纯铜材料，黑体辐射涂料是由黑体辐射材料与耐高温粘结剂组成。储热体表面按照镀银工艺进行镀银。绝热瓷环是导热系数为1W/(mK)左右的微晶云母陶瓷材料或其他易加工成型的、导热系数更低的材料制成。
热流传感器由热流敏感芯体(由敏感面和两段截面不等的圆柱形铜储热体组成)、绝热瓷环A、绝热瓷环B、不锈钢壳体、不锈钢端盖、转接板等组成。
热流敏感芯体的敏感面涂覆黑体辐射涂料，提高敏感面吸收率；圆柱形铜储热体外表面抛光并镀上一层薄薄的银，利用银层将四周辐射过来的热流反射回去，保证储热体的温度不受外界影响，能长时间保持恒定，延长工作时间。
热流敏感芯体前端(靠近敏感面一端)与不锈钢壳体之间放置绝热瓷环A，不锈钢壳体和绝热瓷环A上开有适当尺寸的孔，便于露出热流敏感芯体的敏感面。不锈钢壳体保证传感器结构上坚固、可靠；绝热瓷环A采用易加工的微晶云母陶瓷，在保证结构可靠的前提下，由于陶瓷导热系数比不锈钢低很多，因此当有正面热流入射时，减少热量向储热体的传递，减少储热体的温升，延长工作时间。热流敏感芯体后端(信号引出线一端)与端盖之间放置绝热瓷环B，绝热瓷环B上开有两个小孔，便于引出信号输出线，绝热瓷环B的功能同绝热瓷环A，减少热量向储热体的传递。
另外为保证信号输出及整体结构的可靠性，在绝热瓷环B上放置转接板，将芯体输出线通过转接板上过孔焊接可靠，外接导线通过穿孔线和过孔线焊接在转接板相应位置，再将绝热瓷环B和转接板空腔处灌以环氧胶，之后外接导线通过热流端盖的通孔输出到外部接入电连接器。
经过上述结构和工艺的改进，在储热体尺寸不变的情况下，热流传感器能够在高温高量程热流辐射下长时间工作，在1kW/m2以上的辐射热流下工作时间能够延长20％以上。
本实用新型结构合理、优化，能在高温高量程热流环境下长时间工作。储热体外表面抛光后镀上一层薄银涂层，增加反射，减少四周热量向储热体的传递，减缓储热体受外界热量影响程度，延长工作时间；热流芯体信号输出线与外接导线间通过转接板连接，保证结构的整体可靠性。经过上述结构和工艺的改进，在储热体尺寸不变的情况下，热流传感器能够在高温高量程热流辐射下长时间工作，在1kW/m2以上的辐射热流下工作时间能够延长20％以上。