[发明专利]一种双节点热流传感器

说明书

本发明公开了一种双节点热流传感器，其为柱型传感器，包括外电极、绝缘层、内电极、补偿导线1和两条补偿导线2；外电极与所述内电极由能够组成热电偶的两种材料分别制成，内电极为柱体，外电极为隔着绝缘层紧密包裹住内电极的筒体；在传感器的尾端，长出外电极的内电极端部侧壁上焊接有一条补偿导线2，在外电极端部附近的侧壁上分别焊接有补偿导线1和另一条补偿导线2；补偿导线2与内电极的材料相同，补偿导线1与外电极的材料相同；在传感器的顶端形成有内电极与外电极连通的节点①，另一条补偿导线2与外电极的连接处形成为节点②。本发明结构简单、使用方便、可同时进行两个节点的温度测量，在风洞试验和飞行试验中均可使用。

技术领域

本发明涉及一种双节点热流传感器，属于实验测量领域。

背景技术

在常规风洞试验和飞行试验中常常采用同轴热电偶进行模型表面热流测量，且一般使用的同轴热电偶均为单节点同轴热电偶(即只能测量模型表面温度)，传感器一旦出现损坏，则测量位置的温度信息全部丢失，风险较大，另外采用单节点同轴热电偶进行热流测量只能获得模型表面温度，测量获得的信息较少，对复杂区域模型表面热流辨识带来巨大困难。

发明内容

本发明解决的技术问题为：提供了一种双节点热流传感器，通过优化传感器的补偿导线连接方式，选择合理的测试方案，可以同时测量模型表面温度和背面温度信息，测量获得的信息更加丰富，另外，如果传感器的某一个部位出现损坏，一般情况下还能获得测量位置的一部分温度信息，可靠性更高。

本发明的双节点热流传感器为柱型传感器，其包括外电极、绝缘层、内电极、补偿导线1和两条补偿导线2；所述外电极与所述内电极由能够组成热电偶的两种材料分别制成，所述内电极为柱体，所述外电极为隔着所述绝缘层紧密包裹住所述内电极的筒体；在传感器的尾端，长出所述外电极的所述内电极的端部侧壁上焊接有一条补偿导线2，在所述外电极端部附近的侧壁上分别焊接有补偿导线1和另一条补偿导线2；所述补偿导线2与所述内电极的材料相同，所述补偿导线1与所述外电极的材料相同；在传感器的顶端形成有所述内电极与所述外电极连通的节点①，另一条所述补偿导线2与所述外电极的连接处形成为节点②。

优选三根补偿导线能够组合成三条测量通道，通道1为所述补偿导线1、节点①、一条所述补偿导线2连通的回路；通道2为补偿导线1、节点②、另一条所述补偿导线2连通的回路；通道3为一条所述补偿导线2、节点①、节点②、另一条所述补偿导线的回路。

优选所述绝缘层由电绝缘材料制成，厚度小于20μm。

优选在所述传感器的顶端，所述内电极与所述外电极的端面齐平，所述节点①位于传感器顶端的端面上。

优选按所述节点①通过打磨将内电极与外电极连接形成节点，或者通过镀导电涂层形成内电极与外电极的连接节点。

优选在传感器尾端，节点②与所述外电极端部的距离小于2mm。

优选在传感器尾端，所述内电极长出所述外电极的长度小于5mm。

优选内电极与外电极的材料由热电偶的类型决定。

优选所述传感器以顶端端面与模型壁面平齐的方式安装于被测试模型上，并且节点②靠近模型另一侧端面，其距离小于1mm。

优选所述外电极和补偿导线1为镍铬合金材料，所述内电极和补偿导线2为铜镍材料，所述绝缘层为绝缘漆，所述传感器外径为1.4mm，所述绝缘层厚度为10-20μm，所述内电极直径为0.9mm。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本传感器可同时进行两个节点温度的测量，获得的温度信息更加丰富，可为热流辨识提供更加丰富的温度信息；

(2)本传感器的安全系数更高，在使用过程中即使有一个节点损坏还可以测量获得另外一个点的温度。

附图说明