[发明专利]一种风洞试验段底板表面温度均匀性测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种风洞试验段底板表面温度均匀性测试装置，其特征是：包括有底板块、光纤、光纤光栅信号解调仪和上位机；所述光纤有k根，k为非0的自然数；k根所述光纤平行排布在底板块上；每根所述光纤上刻蚀有n个不同反射中心波长的光纤光栅，n个光纤光栅构成一根光纤光栅串，n为非0的自然数；所有的所述光纤光栅串均与光纤光栅信号解调仪连接；所述光纤光栅信号解调仪通过数据线与上位机数据连通。

2.根据权利要求1所述的一种风洞试验段底板表面温度均匀性测试装置，其特征是：每个所述光纤光栅均由一个导热基片进行封装。

3.根据权利要求1所述的一种风洞试验段底板表面温度均匀性测试装置，其特征是：所述数据线为网线或串口线或USB连接线。

4.根据权利要求1所述的一种风洞试验段底板表面温度均匀性测试装置，其特征是：所述光纤光栅的位置位于底板块的温度测点位置上。

5.根据权利要求1或2所述的一种风洞试验段底板表面温度均匀性测试装置，其特征是：所述导热基片底部设置有沟道；所述沟道内填充有导热膏；所述光纤光栅封装在沟道内；所述导热基片通过胶粘剂粘贴在底板块的温度测点位置上。

6.一种风洞试验段底板表面温度均匀性测试方法，其特征是：包括有以下步骤：

a、确定底板块上的温度测点的位置；

b、将多根光纤铺设在底板块上，在每个温度测点的位置上均设置有光纤光栅，每根光纤上的光纤光栅组成一个光纤光栅串；

c、将所有的光纤光栅串连接到多通道光纤光栅信号解调仪上，每根光纤光栅串对应光纤光栅信号解调仪的一个通道，每个通道同时对本通道上的N个光纤光栅信号进行解调；光纤光栅信号解调仪根据通道号、反射波波段以及反射波中心波长的偏移值准确的解析底板块上任意一个温度测点位置的温度；

d、将光纤光栅信号解调仪与上位机连接，通过上位机处理最终获得风洞试验段底板表面的温度均匀性指标。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述步骤a的具体操作方法为：根据风洞试验段底板温度测试区域大小需求，将风洞试验段底板测试区域均匀地划分为X个矩形底板块；然后，根据底板块面积与温度测试密度需求，在底板块表面等间距地预设M×N个温度测点位置，其中，M取值范围为：1～16，N取值范围为：1～15；最后得到M×N个温度测点位置排列为M行、N列。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述步骤b的具体操作方法为：准备M根光纤，并对照底板块上每行N个温度测点位置的间距在每根光纤上同时刻蚀N个反射不同中心波长的光纤光栅，形成一线多点分布式测量的光纤光栅串；然后，将光纤光栅串对应的安装在底板块表面的温度测点位置上，最终，M根光纤光栅串形成M×N的光纤光栅测温阵列。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述步骤d的具体操作方法为：光纤光栅信号解调仪通过网线与上位机连接，光纤光栅信号解调仪对通道中光纤光栅测温阵列的反射波长信息进行解调处理后，将解调数据通过网线上传到上位机；然后，由上位机对解调数据进行数字滤波与粗大误差处理，从而得到底板块上M×N个温度测点位置的温度数据；最后，再对所有底板块的温度数据进行插值处理得到整个风洞试验段底板的温度云图，进而获得风洞试验段底板表面的温度均匀性指标。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征是：每个光纤光栅均由一个导热基片进行封装；所述导热基片为导热性良好的金属材料制成。