[发明专利]一种低焓电弧加热器气流焓值诊断系统及诊断方法

摘要

本发明涉及一种低焓电弧加热器气流焓值诊断系统及诊断方法，是利用近红外激光吸收光谱诊断技术直接测量电弧加热器喷管出口自由流的流场参数，基于H2O双线测温获得电弧加热器喷管出口自由流的气流温度和速度，结合热平衡气流焓值与温度、压力的定量关系获得喷管出口的当地气流总焓，该方法提高了焓值测量的精度，适用于焓值范围1500kJ/kg‑7500kJ/kg内的管式、交流、长分段等多种类型的低焓电弧加热器气流焓值测量；同时该方法为一种非接触式的测量方法，对流场没有干扰，不依赖于其他测量参数和机械加工的精度，可实现流场参数的精确测量，可作为目前焓值测量方法的有力补充。

主权项

1.一种低焓电弧加热器气流焓值诊断系统，其特征在于：包括激光发射单元(3)、单模光纤(4)、光学调整单元(5)、光纤耦合器(6)、激光接收单元(7)和数据分析终端(8)，所述光学调整单元(5)包括发射调整机构和收集调整机构，其中：激光发射单元(3)产生两束激光信号，通过单模光纤(4)分别传递给光学调整单元(5)的发射调整机构，所述发射调整机构上的两路光路发射通道分别对所述两束激光信号进行准直，准直后的两路激光信号以夹角θ通过喷管(2)出口的超声速气流；所述通过超声速气流的两路激光信号被所述光学调整单元(5)的收集调整机构收集，并进入光纤耦合器(6)进行耦合，之后传递给激光接收单元(7)，所述激光接收单元(7)将接收的激光信号转化为电信号，传递给数据分析终端(8)；所述数据分析终端(8)对接收的电信号进行分析处理，得到所述喷管(2)出口的超声速气流的总焓；所述超声速气流由外部电弧加热器(1)对进入的试验介质进行加热，再经喷管(2)膨胀加速后在喷管(2)的出口形成。