自制高溫熱流傳感器及硬件實現(xiàn).pdf

1、在工農(nóng)生產(chǎn)、科學研究、航空航天、動力工程以及日常生活中，存在著大量的熱量傳遞問題有待解決。隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，僅把溫度作為熱量傳遞的唯一信息已遠遠不夠。因此，熱流檢測的理論和技術越來越受到重視，測量熱流用的傳感器--熱流測頭的研究和使用也更加廣泛了。 輻射熱流傳感器在禁止向外散熱的情況下，測量火焰強度的熱流密度時，對于自身熱量的處理只能選擇使用儲熱體來吸收，這就有了工作時間的限制。本文主要論述在完成測試任務的同時，如何最

2、大限度的增加正常工作時間。 (1)介紹了輻射式熱流傳感器的原理，推導了傳感器的輸入輸出關系式，提出使用鎳鉻導線替代銅導線，將常用的T型熱偶改成E型熱偶的熱流測試方法。E型熱偶的測溫范圍比T型熱偶的寬，使得改進的熱流傳感器更加適合高溫作業(yè)。在相同的溫度下E型熱偶的熱電勢輸出較大，故而改進后的高溫熱流傳感器靈敏度與原來相比得到提高。 (2)著重分析了在禁止散熱的環(huán)境中，火焰強度的熱流密度測量時的主要問題，并提出解決的方案。重

3、新設計了圓箔式熱流傳感器的結構，通過仿真初步驗證了新結構在絕熱性方面有所提高，并通過實驗進行了驗證。 (3)本文還設計了針對輻射熱流傳感器的信號采集電路。該采集電路在采集傳感器的信號同時，還可以監(jiān)測儲熱體的溫度值，進而通過中間溫度定律來及輻射定律修正熱流傳感器的測量值，通過實驗比較了兩種修正方法的優(yōu)劣。 最后通過對自制的圓箔式熱流傳感器和原圓箔式熱流傳感器燒蝕實驗，驗證了本文設計的熱流傳感器在絕熱性和輸出方面，都有所提高