[发明专利]一种气体压力测定方法

说明书

本发明提供了一种气体压力测定方法，包括：将长余辉材料置于待测物体表面，采用激发光源将待测物体表面的长余辉材料激发；对激发后的待测物体表面施加已知气体压力，利用所述长余辉材料的余辉强度变化对已知气体压力的响应得到待测物体表面压力的标准工作曲线；对待测物体施加未知气体压力，得到余辉强度变化，通过余辉强度变化与气体压力的相关性与所述标准工作曲线对比得到待测物体表面的气体压力。本发明采用无机长余辉材料代替传统压敏涂料中的金属有机配合物荧光探针，成本低、稳定性好。本发明采用的是待测物体表面压力的变化导致余辉材料的陷阱分布发生改变，导致其发光亮度发生变化，测定简单，结果准确；同时余辉材料的压力响应时间短。

技术领域

本发明涉及空气动力学技术领域，尤其是涉及一种气体压力测定方法。

背景技术

在测控领域中很多情况下需要对被测物体表面的瞬时压力进行测量，目前比较常见的解决方案有两种，第一种是较为传统的测压方法，通过制造价格昂贵的专用测压模型，并且在模型表面开出一系列专用的测压孔，从而测出间断的点压力。另外一种是通过压敏涂料(PSP:pressure sensitive paint)，将其涂在被测模型表面上，该压力敏感涂料可将气流带来的压力反应为荧光强度的变化，并通过非接触式的光学测量的方法，测出被测区域的表面压力分布。这一方法可以获得连续的，大范围的压力数据。尤其值得一提的是对于无法安装测压传感器的区域(如轻薄部件及模型边缘部分)的压力的测量有着不可取代的作用。该技术通常用于解决常规实验技术几乎无法完成的在一般试验模型，特殊试验模型，模型特殊部位的非定常压测量等技术难题。目前该技术在美国俄罗斯等国的生产型风洞中已经得到应用。

因此，针对现有PSP技术中传统压力荧光探针成本高，需要一定的氧交换时间，测压涂料制作工艺复杂等缺点，需要提供一种测量成本低廉，响应时间短，涂层工艺更加丰富多样的测压涂层。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种气体压力测定方法，本发明提供的气体压力测定方法成本低，方法简单，响应时间短，结果准确。

本发明提供了一种气体压力测定方法，包括：

A)将长余辉材料置于待测物体表面，采用激发光源将待测物体表面的长余辉材料激发；

B)对激发后的待测物体表面施加已知气体压力，利用所述长余辉材料的余辉强度变化对已知气体压力的响应得到待测物体表面压力的标准工作曲线；

C)对待测物体施加未知气体压力，得到余辉强度变化，通过余辉强度变化与气体压力的相关性与所述标准工作曲线对比得到待测物体表面的气体压力。

优选的，步骤A)所述长余辉材料分子式为SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺。

优选的，步骤A)所述将长余辉材料置于待测物体表面的方式为等离子喷涂、磁控溅射和高分子复合涂料中的一种或几种。

优选的，步骤A)所述长余辉材料置于待测物体表面的厚度为50μm～1mm。

优选的，步骤B)所述已知气体压力为5000～300000pa。

优选的，步骤A)所述激发光源的波长为365nm～460nm。

优选的，步骤B)所述对待测物体表面施加已知气体压力的时间为200～300s；步骤C)所述对待测物体施加未知气体压力的时间为200～300s。

优选的，所述对待测物体施加已知气体压力的时间是余辉衰减至初始亮度的5％～30％范围内。

优选的，所述余辉强度的测定方式为通过光电倍增管或CCD。