[发明专利]一种模块化薄片式热流辨识装置及测量方法

权利要求书

1.一种模块化薄片式热流辨识装置，其特征在于：包括敏感片(1)、敏感片安装头(2)、前壳体(3)、安装连接法兰(4)、安装定位螺母(5)、后壳体(6)、底盖(7)、格兰头(8)、电缆(9)、接插件(10)和热偶(11)；

敏感片安装头(2)为柱状结构，中心开有前后贯通的空腔，热偶(11)从所述空腔后端穿入，热偶(11)前端与敏感片(1)采用贮能焊接方式连接，敏感片(1)位于敏感片安装头(2)前端，且与敏感片安装头(2)采用周边全焊方式焊接；前壳体(3)采用螺纹方式连接在敏感片安装头(2)外侧，敏感片安装头(2)与前壳体(3)安装到位后，在前壳体(3)的柱面上采用销钉将敏感片安装头(2)和前壳体(3)相对位置固定；

后壳体(6)内外侧周向均设计有螺纹，依次将安装定位螺母(5)和安装连接法兰(4)螺纹安装到后壳体(6)外侧，后壳体(6)与敏感片安装头(2)螺接后与前壳体(3)对接到位；电缆(9)一端与热偶(11)后端锡焊连接；底盖(7)与后壳体(6)采用螺钉连接，格兰头(8)螺接在底盖(7)后端，电缆(9)另一端穿过底盖(7)和格兰头(8)后，与接插件(10)锡焊连接；

热偶(11)采用两对热偶实现，与敏感片(1)焊接时，其中一对热偶丝的焊接位置位于敏感片(1)的中心位置，另一对热偶丝的焊接位置位于敏感片安装头(2)空腔前端柱状结构边缘处；焊接后对热偶(11)进行耐高温绝缘处理，敏感片(1)为铂金材料。

2.根据权利要求1所述的一种模块化薄片式热流辨识装置，其特征在于：敏感片安装头(2)的空腔为台阶形柱状结构，前端柱状结构的直径大于后端柱状结构的直径。

3.根据权利要求2所述的一种模块化薄片式热流辨识装置，其特征在于：敏感片安装头(2)对应前端柱状结构处的壁厚为1mm。

4.根据权利要求1所述的一种模块化薄片式热流辨识装置，其特征在于：热偶(11)为裸丝直径0.18mm-0.25mm的K型热电偶丝。

5.根据权利要求1所述的一种模块化薄片式热流辨识装置，其特征在于：组装到位后，敏感片(1)与前壳体(3)表面齐平，或敏感片(1)相对前壳体(3)表面存在一定凹陷，凹陷量不大于0.1mm。

6.根据权利要求1所述的一种模块化薄片式热流辨识装置，其特征在于：组装到位后，敏感片(1)与前壳体(3)之间存在径向间隙，且所述径向间隙不大于0.1mm。

7.根据权利要求1所述的一种模块化薄片式热流辨识装置，其特征在于：，敏感片安装头(2)、前壳体(3)、安装连接法兰(4)、安装定位螺母(5)、后壳体(6)、底盖(7)和格兰头(8)均为耐高温金属材料1Cr18Ni9Ti，电缆(9)为抗电磁干扰电缆。

8.根据权利要求7所述的一种模块化薄片式热流辨识装置，其特征在于：电缆(9)为2芯或2芯以上电缆，耐温150℃，外径2.5mm～3mm，具有抗电磁屏蔽层，长度500mm～510mm。

9.权利要求1-8任一项所述一种模块化薄片式热流辨识装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

使用时在飞行器上制孔，孔径与热流辨识装置外径相匹配；

将热流辨识装置自舱内安装于飞行器的孔中，通过旋转连接法兰(4)，调节热流辨识装置与飞行器外表面的相对位置，当敏感片(1)外表面与飞行器外表面齐平时，旋紧安装定位螺母(5)，同时通过螺钉将连接法兰(4)固定在飞行器上，飞行器上的孔与热流辨识装置间隙使用耐高温硅橡胶封堵；

飞行器飞行时，表面受到气动加热作用，敏感片(1)将外表面热流传导至敏感片(1)底部，热偶(11)测得敏感片(1)底部温度，通过电缆和接插件传输至采集端，经后期处理计算获得飞行器表面热流。