一種同步測(cè)量固體內(nèi)部不同深度溫度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種同步測(cè)量固體內(nèi)部不同深度溫度的裝置，具體涉及用于飛行器表面熱防護(hù)的防護(hù)層內(nèi)部不同深度溫度的測(cè)量裝置，屬于固體材料溫度場(chǎng)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度是表征材料狀態(tài)的重要參數(shù)之一，是材料在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)不可缺少的數(shù)據(jù)。例如在飛行器設(shè)計(jì)中獲得防熱材料的溫度場(chǎng)對(duì)于熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分重要，同時(shí)，準(zhǔn)確地獲得材料的溫度場(chǎng)也是進(jìn)行材料熱物理性能研究的基礎(chǔ)。
[0003]材料的溫度場(chǎng)通常包括表面溫度和內(nèi)部溫度。在以往的研究中，研究者大多關(guān)注材料表面溫度測(cè)量，很少進(jìn)行材料內(nèi)部溫度場(chǎng)測(cè)量。但是隨著飛行器技術(shù)的發(fā)展，對(duì)熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)精度提出了更高的要求，深入分析材料內(nèi)部溫度就成為目前研究的重點(diǎn)。同時(shí)，準(zhǔn)確獲取材料內(nèi)部溫度也是提高材料熱物理參數(shù)測(cè)量精度的重要手段?，F(xiàn)有溫度測(cè)量裝置如輻射溫度計(jì)、單色溫度計(jì)等均只能測(cè)量材料表面溫度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)同步測(cè)量材料內(nèi)部不同位置處溫度變化情況。不能同步測(cè)量材料內(nèi)部不同深度的溫度，一是，很難準(zhǔn)確獲得材料在同一環(huán)境下的內(nèi)部溫度情況，二是，盡管可以實(shí)現(xiàn)對(duì)同一環(huán)境的多次模擬，但是增加了測(cè)量成本。也有研究者對(duì)測(cè)量固體內(nèi)部溫度的裝置進(jìn)行了研究，該裝置采用塞式結(jié)構(gòu)，表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為加強(qiáng)圓臺(tái)，通過(guò)在內(nèi)部相應(yīng)高度開(kāi)設(shè)通孔，在通孔內(nèi)鋪設(shè)熱電偶溫度傳感器進(jìn)行溫度測(cè)量，但是該裝置受加強(qiáng)圓臺(tái)的限制，不能進(jìn)行內(nèi)部任一高度的溫度測(cè)量，通用性較差；且在裝配時(shí)，熱電偶溫度傳感器的感溫點(diǎn)位置不具有可視性，難以精確定位。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是:現(xiàn)有技術(shù)中不能同步測(cè)量固體內(nèi)部不同深度溫度的問(wèn)題，提出一種同步測(cè)量固體內(nèi)部不同深度溫度的裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0006]—種同步測(cè)量固體內(nèi)部不同深度溫度的裝置，該裝置包括一個(gè)與待測(cè)試固體的待測(cè)試區(qū)域處的缺口形狀相匹配的結(jié)構(gòu)件，該結(jié)構(gòu)件內(nèi)部不同高度處開(kāi)有安裝槽，該結(jié)構(gòu)件外表面開(kāi)有凹槽，安裝槽與凹槽相連通；該結(jié)構(gòu)件的不同高度處的安裝槽內(nèi)均各放置熱電偶溫度傳感器，熱電偶溫度傳感器的導(dǎo)線通過(guò)凹槽穿出，熱電偶溫度傳感器的感溫點(diǎn)位于待測(cè)試的固體待測(cè)試區(qū)域待測(cè)試點(diǎn)處；該結(jié)構(gòu)件內(nèi)部安裝槽的高度與待測(cè)試區(qū)域待測(cè)試點(diǎn)的高度相同；該結(jié)構(gòu)件的材料與待測(cè)試的固體的材料相同。
[0007]所述的裝置為圓柱分辨組合式結(jié)構(gòu)，分為兩瓣；安裝槽的深度最小為2_，最大不超過(guò)圓柱的半徑，寬度為0.5mm。凹槽寬度0.5mm，深度2mm。凹槽為折線型導(dǎo)線槽。安裝槽內(nèi)填有粘結(jié)膠。該裝置的外表面上涂粘結(jié)膠。待測(cè)試的固體和該裝置的材料均為防熱復(fù)合材料，優(yōu)選硅基防熱復(fù)合材料。
[0008]有益效果
[0009](1)本實(shí)用新型的裝置通過(guò)選用與待測(cè)固體相同的材料且在待測(cè)固體上開(kāi)有與該裝置的外形結(jié)構(gòu)尺寸相匹配的缺口，能夠保持固體原有的溫度場(chǎng)分布，使待測(cè)試的固體內(nèi)部的溫度更準(zhǔn)確；
[0010](2)本實(shí)用新型的裝置通過(guò)在內(nèi)部不同深度處放置熱電偶溫度傳感器，且熱電偶溫度傳感器的感溫點(diǎn)分別置于待測(cè)試的固體內(nèi)部待測(cè)量深度，達(dá)到同步測(cè)量固體內(nèi)部不同深度處溫度的目的；
[0011](3)本實(shí)用新型中溫度傳感器的傳感線通過(guò)裝置上的凹槽穿出，達(dá)到固定溫度傳感器導(dǎo)線、不破壞材料原有溫度場(chǎng)的目的。
[0012](4)通過(guò)在安裝小槽內(nèi)填滿粘結(jié)膠，同時(shí)通過(guò)粘結(jié)膠將兩個(gè)分瓣結(jié)構(gòu)連接，達(dá)到分瓣結(jié)構(gòu)之間固定以及熱密封的目的。
[0013](5)通過(guò)在測(cè)溫裝置與待測(cè)試件之間涂粘結(jié)膠，達(dá)到測(cè)溫裝置與待測(cè)試件兩者之間的密封和連接的目的。
[0014](6)通過(guò)裝置簡(jiǎn)單的圓柱分瓣結(jié)構(gòu)，達(dá)到使同一測(cè)量裝置互換性高的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的裝置的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的裝置的其中一瓣的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的裝置的另一瓣的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型的裝置的整體三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型的裝置與待測(cè)試件的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]—種同步測(cè)量固體內(nèi)部不同深度溫度的裝置，該裝置的材料與待測(cè)固體的材料相同，該裝置的內(nèi)部不同深度處的安裝槽1內(nèi)均放置有熱電偶溫度傳感器，熱電偶溫度傳感器的感溫點(diǎn)分別置于待測(cè)固體內(nèi)部待測(cè)量深度，熱電偶溫度傳感器的導(dǎo)線通過(guò)裝置上的凹槽2穿出；安裝槽1與凹槽2相通；
[0021]所述的裝置優(yōu)選圓柱組合式結(jié)構(gòu)，分為兩瓣，溫度傳感器安裝在分瓣結(jié)構(gòu)內(nèi)；分瓣結(jié)構(gòu)內(nèi)不同深度處有安裝槽1，安裝槽1用于安裝定位溫度傳感器的感溫點(diǎn)；安裝槽1優(yōu)選深度為2mm，優(yōu)選寬度為0.5mm ；
[0022]分辨結(jié)構(gòu)的外表面上開(kāi)有凹槽2，用于溫度傳感器導(dǎo)線的引出和定位；凹槽2優(yōu)選寬度0.5mm，深度2mm，凹槽2優(yōu)選折線型導(dǎo)線槽；
[0023]在安裝槽1內(nèi)填粘結(jié)膠3，粘結(jié)膠3的作用一方面用于固定溫度傳感器，另一方面用于將兩個(gè)分瓣結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接；
[0024]在待測(cè)試的固體外開(kāi)有與該裝置的外形結(jié)構(gòu)尺寸相匹配的缺口，當(dāng)對(duì)待測(cè)試的固體內(nèi)部不同深度溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將該裝置中安裝好溫度傳感器后裝入到待測(cè)試的固體的缺口處，在裝入缺口處之前在該裝置的外表面上涂粘結(jié)膠3，對(duì)該裝置與待測(cè)試的固體之間的縫隙進(jìn)行密封，并實(shí)現(xiàn)兩者的連接。
[0025]為保證試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)溫裝置5與待測(cè)試件4的內(nèi)部溫度響應(yīng)特性一致，選擇與待測(cè)試件4 一致的材料加工制作溫度測(cè)量裝置。根據(jù)所關(guān)心的內(nèi)部溫度情況，設(shè)計(jì)溫度測(cè)點(diǎn)位置。
[0026]測(cè)溫裝置5三維結(jié)構(gòu)示意圖如圖2、圖3和圖4所示，整體采用分瓣組合式結(jié)構(gòu)，每個(gè)測(cè)溫裝置5分成兩瓣，溫度傳感器安裝在分瓣結(jié)構(gòu)內(nèi)。為了實(shí)現(xiàn)溫度傳感器的精確定位，在分瓣結(jié)構(gòu)的待測(cè)深度位置開(kāi)0.5mm寬，最小為2_，最大為圓柱半徑深的安裝小槽，便于感溫點(diǎn)的固定和精確定位。同時(shí)，為了便于溫度傳感器導(dǎo)線的引出和固定，在分瓣結(jié)構(gòu)的圓柱面上開(kāi)如圖1所示0.5_