[实用新型]一种超高温温度传感器标定系统

说明书

一种超高温温度传感器标定系统，工作温度为20℃～2800℃，其特征在于，所述标定系统包括：密封腔、环境控制单元、石墨均热块、热源单元、测温单元和主控单元，所述密封腔上设置有让外部激光射入的激光透射镜片，所述石墨均热块和测温单元设置在所述密封腔内，所述石墨均热块设置在所述激光透射镜片的照射范围内，所述测温单元用于对石墨均热块进行检测，所述热源单元设置在所述密封腔外部，所述热源单元通过发射激光透过激光透射镜片对密封腔内的石墨均热块进行加热，所述环境控制单元、热源单元和测温单元均与所述主控单元电连接。

技术领域

本实用新型属于温度传感器测试计量技术领域，具体涉及一种超高温温度传感器标定系统。

背景技术

飞行速度更快、打击精度更高、毁伤威力更大、综合性能更强是武器发展永恒的目标。在追求这些目标实现的过程中，不可避免地会遇到一些以前没有遇到的新问题或者在初期研究中可以回避掉的一些问题。

超高温环境下的温度参数测试技术问题就是一个典型代表。如各类发动机试车试验中温度等参数都是需要实时获取的参数、且越接近原位越好，但发动机燃烧室温度均超过1600℃，并存在高氧化性、粒子沉积和气流冲刷等恶劣环境，因而现有技术无法实现长时间原位测试。此外，先进导弹火箭再入、侵彻弹头的外形、载荷设计任务中都需要在超高温环境和受限空间条件下获取多种动态参数。事实上，各军事强国都已经意识到并开始着手解决这一制约武器装备发展的重大基础问题。

超高温环境下的温度等参数测试，为各类先进发动机提供性能优化设计和健康状态监控的各种基础数据(温度等)。如：固体发动机热试车中获得的基内温度分布变化规律和沿壁厚方向的传热规律，以此为依据可以更准确的优化燃烧室绝热结构，减小绝热结构质量，增加质量比。获得发动机内压强变化规律，可以验证发动机内弹道设计参数并优化承压件结构。高速飞行体外形和载荷的优化、侵彻弹头设计等都要以在飞行过程中获取的温度等动态参数为依据。上述测试均需要长时间(30min)暴露在高于1000℃的超高温环境中且受限的空间内原位完成。

超高温度测试是优化固体发动机燃烧室绝热结构设计的前提条件。固体火箭发动机依据绝热层暴露时间、流场及温度场分析计算结果，根据绝热层材料的热导率、比热容、氧乙炔烧蚀率试验参数来设计燃烧室的热防护结构。目前只能依靠热试车降温冷却后绝热层静态烧蚀状态的经验判断，来评估绝热层的设计和工作可靠性，导致烧蚀层厚度只能采取冗余设计以保证系统可靠性，降低了质量比，严重影响发动机效能。

在核反应堆实验、发动机运行、先进导弹火箭再入、弹药爆炸、侵彻弹头外形设计中，不可避免地会遇到长时间的超高温度测试问题。如在各类发动机试车试验中，需要长时间原位获取温度参数，为各类先进发动机提供性能优化设计和健康状态监控的基础数据，但发动机燃烧室温度均超过1600℃。先进导弹火箭再入、侵彻弹头外形设计、载荷设计任务都需要在超高温环境和受限空间条件下获取高精度温度参数。所以超高温温度标定对于有效地温度测量，保证工业设计生产和科学实验具有重要意义。自20世纪70年代起，应工业控制过程之需求，国外温度测控技术在计算机和微电子技术的推动下发展迅猛。德国、日木、美国、瑞典等生产出的温度测控系统技术领先，广泛应用于各个领域。1980年，干体式校准系统诞生于阿美特克公司(美国)，该校准系统把加热部分分为上下两部分，这样就能补偿被校准系统损失的热量。相比于日、美、德等国家，国内温度校准系统中的温度测控系统水平还非常落后，仅仅处于上述国家的上世纪80年代中期水平。但是对于超过1600℃的超高温温度标定，无论国内外暂时都还没有高精度，大量程的解决方案。

由于激光器具有热效率高、均匀性好、转换效率高和出光速率快等特点，能够实现非接触式加热，是理想的辐射加热热源，将其应用在温度传感器标定领域，必将大大提高温度传感器标定的温度和效率。

实用新型内容

为了有效解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种超高温温度传感器标定系统。

本实用新型的技术方案如下：