[实用新型]一种集热电势效应的动态热流传感器

说明书

本实用新型公开了一种集热电势效应的动态热流传感器，包括：T型封装外壳体，其上连接有T型尾部热沉体，所述T型封装外壳体和T型尾部热沉体内均设置有容纳通腔；镍铬合金传热体，其位于容纳通腔内且其一端连接有金云母隔热套，所述镍铬合金传热体内有容纳通孔；刚玉管，其固定在容纳通孔内；端露型单芯镍硅合金丝，其固定在刚玉管内，且端面与镍铬合金传热体前端面齐平；纯银柱塞，其位于容纳通孔的出口位置，且与端露型单芯镍硅合金丝头部相连。本实用新型的集热电势效应的动态热流传感器具有加工与装配工艺简单、生产成本低、容易实现质量控制，提高传感器热响应速度、测试精确度和延长有效测试时间的优点。

技术领域

本实用新型属于高超声速器地面防热试验技术和飞行试验测试领域，具体涉及一种集热电势效应的动态热流传感器。

背景技术

高超声速飞行器在大气层内飞行时，与周围空气相互作用会在飞行器表面形成高温边界层，给飞行器的结构、材料施加巨大的气动热载荷，严重影响飞行器的结构安全和寿命。为了有效筛选、评估与鉴定飞行器防热材料及结构防热特性,电弧风洞和电弧加热器常作为重要的气动热与热防护地面模拟试验平台，根据轨道模拟要求，往往需要模拟热流动态变化的气动加热环境；另外，在高超声速飞行器飞行测试试验过程中，由于涉及再入轨道参数实时变化、飞行器边界层转捩以及飞行器姿态变化等因素影响，也会导致测热位置面临动态气动加热过程，因此需要发展一种测试动态热流的热流传感器。目前，地面防热试验中动态热流常采用水冷戈登计，飞行测试环境则初步采用基于微型电子机械系统(MEMS)加工的热电堆热阻层式热流传感器。这些动态热流传感器结构复杂，加工成本高，影响了广泛应用。本实用新型针对上述情况，提出了一种新型结构的动态热流传感器。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种集热电势效应的动态热流传感器，包括：

T型封装外壳体，其内部设置有容纳通腔I，所述T型封装外壳体较小端的外壁上设置有螺纹I；

金云母隔热环，其通过高温环氧树脂粘结剂固定连接在T型封装外壳体较大端的容纳通腔I内，所述金云母隔热环为中空圆形金云母隔热环，且所述金云母隔热环底面的边缘上开设有通孔；

T型尾部热沉体，其内部设置有容纳通腔II，所述T型封装外壳体的较大端位于容纳通腔II内，且所述金云母隔热环与T型尾部热沉体相互不接触，所述T型尾部热沉体与T型封装外壳体可拆卸连接，且所述T型尾部热沉体较大端的侧壁上设置有螺纹孔II，所述螺纹孔II内设置有与螺纹孔II相匹配的螺钉；

镍铬合金传热体，其设置在容纳通腔I内，所述镍铬合金传热体的中心位置开有容纳通孔，所述镍铬合金传热体底部的侧壁上设置有凹槽，所述镍铬合金传热体底部固定连接在金云母隔热环内，所述镍铬合金传热体顶端的端部与T型封装外壳体较小端的端面齐平；

K型热电偶丝，其一端穿过凹槽被固定焊接在镍铬合金传热体表面内，且所述K型热电偶丝位于凹槽中的部分通过高温环氧树脂粘结剂被固于凹槽内，另一端穿过T型尾部热沉体较小端的容纳通腔II，位于T型尾部热沉体的外部；

单孔刚玉管，其通过高温环氧树脂粘结剂固定在镍铬合金传热体中心的容纳通孔内，且所述单孔刚玉管顶端的端部距离容纳通孔的出口位置具有一定的间距；

端露型单芯镍硅合金丝，其一部分设置在单孔刚玉管内并通过在刚玉管后端涂抹高温环氧树脂粘结剂固定，所述端露型单芯镍硅合金丝一端的端部与镍铬合金传热体顶端端面齐平，另一端穿过穿过T型尾部热沉体较小端的容纳通腔II，位于T型尾部热沉体的外部；

纯银柱塞，其通过浇铸或熔焊融接在单孔刚玉管顶端的端部与容纳通孔的出口位置形成的间距内，且所述纯银柱塞与端露型单芯镍硅合金丝的头部相连。