一种高温稳态导热自动化标定水冷热流计的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高温稳态导热自动化标定水冷热流计的装置，包括：冷却水循环系统、加热系统、测控系统以及待标定的热流计；所述冷却水循环系统包括冷却水箱，所述冷却水箱通过出水管路和回水管路与所述待标定的热流计相连；所述出水管路上依次设置水泵电机带动的冷却水泵、流量调节阀、冷却水流量计；所述回水管路上设置回水温度传感器；所述加热系统包括由线性可控可调电源供电的电加热薄片；所述电加热薄片与所述待标定的热流计相接触，并包裹隔热材料。本发明专利技术集成化设计简化了操作；而数字化测量控制系统可以逐渐增大减小加热功率并记录标定数据，最后自动生成标定报告，从而避免了人工干预，减小了标定的不确定性因素，提高了效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动化装置与设备
，具体涉及一种水冷热流计的稳态导热标定的装置。
技术介绍
在航空航天和冶金能源领域中，经常需要进行高温热环境测量，其中水冷热流计是一种关键的传感器，其测量精度非常重要，所以热流计在使用前都需要进行标定获得其灵敏度。现有的水冷热流计的标定需要提供冷却水和标准热流，现有的标定方法通常需要两个单独的装置分别提供，操作相对复杂。现有的热流计标定通常需要人工控制加热量和记录数据，并手动整理数据生成标定报告，因此存在标定效率低，不易大批量标定；同时太多的人工参与，使标定参数可能存在一致性问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决采用现有技术标定高温大热流水冷热流计操作复杂和效率低的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供一种高温稳态导热自动化标定水冷热流计的装置，包括：冷却水循环系统、加热系统、测控系统以及待标定的热流计；所述冷却水循环系统包括冷却水箱，所述冷却水箱通过出水管路和回水管路与所述待标定的热流计相连；所述出水管路上依次设置水泵电机带动的冷却水泵、流量调节阀、冷却水流量计；所述回水管路上设置回水温度传感器；所述加热系统包括由线性可控可调电源供电的电加热薄片；所述电加热薄片与所述待标定的热流计相接触，并包裹隔热材料。进一步，所述测控系统包括六块智能仪表：智能功率表，设置在所述加热系统电路中；第一智能温度表，与所述电加热薄片相连；第二智能温度表，与所述待标定的热流计的基体相连；第三智能温度表，与所述回水温度传感器相连；智能毫伏表，与所述电加热薄片相连；智能流量表，与所述冷却水流量计相连；以上六块智能仪表通过数据采集控制卡和计算机相连。进一步，所述线性可控可调电源为直流电源，所述智能功率表为直流功率表。相对于现有技术，本专利技术具有下列技术效果：集成化设计包含了水冷热流计标定所需的全部系统，简化了操作；而数字化测量控制系统可以逐渐增大减小加热功率并记录标定数据，最后自动生成标定报告，从而避免了人工干预，减小了标定的不确定性因素，提高了效率。附图说明图1为本专利技术的高温稳态导热自动化标定水冷热流计的装置示意图。图2为标定时间曲线(图2a为热流电压与时间曲线；图2b为K偶温度与时间曲线；图2c为平均热流密度与时间曲线)。图3为热流计标定报告。具体实施方式下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。实施例一：本专利技术提供了如附图1所示的一种高温稳态导热自动化标定水冷热流计的装置，除待标定的热流计6外，该装置包括冷却水循环系统、加热系统、测控系统。1.冷却水循环系统由冷却水箱1、水泵电机3带动的冷却水泵2、流量调节阀4、冷却水流量计5和回水温度传感器13组成，负责为热流计供应足够的冷却水量；冷却水箱1通过出水管路和回水管路与待标定的热流计6相连；出水管路上依次设置水泵电机3带动的冷却水泵2、流量调节阀4、冷却水流量计5；回水管路上设置回水温度传感器13；2.加热系统由线性可控可调电源8、智能功率表9、电加热薄片16和隔热材料7组成，负责根据需要提供标准热流；线性可控可调电源8为电加热薄片16供电。电加热薄片16与待标定的热流计6相接触，并包裹隔热材料7。优选地，线性可控可调电源8采用直流电源，智能功率表9采用直流功率表。3.测控系统负责控制、信号采集和信号处理。包括六块智能仪表：智能功率表9，设置在加热系统电路中，负责采集加热功率；第一智能温度表10，与电加热薄片16相连，负责采集热流计头部温度；第二智能温度表11，与待标定的热流计6的基体相连，负责采集热流计基体温度；第三智能温度表18，与回水温度传感器13相连，负责采集冷却水回水温度；智能毫伏表12，与电加热薄片16相连，负责采集热流计输出信号；智能流量表17，与冷却水流量计5相连，负责采集冷却水流量。以上六块智能仪表通过数据采集控制卡14和计算机15相连。测控系统可以控制所述电加热薄片两端的电压，并测量电功率，同时采集水流量、热流计输出的热流信号、热流计基体温度、冷却水回水温度和热流计头部温度。数字化测量控制系统可以逐渐增大减小加热功率并记录标定数据，最后自动生成标定报告。该装置的使用过程如下：1.将待标定的热流计6接入冷却水循环系统和测控系统，打开水泵电机3的开关，根据智能流量表17调整水流量至热流计6所需的流量，观察是否有漏水现象；2.打开计算机15，同时观察计算机15采集到的信号和智能仪表显示的信号是否正常；3.将热流计6头部抹上少量高温导热硅脂，使其与电加热薄片16紧密接触，并施加一定的压力并保持至标定结束；4.从计算机15启动标定程序，设置采样间隔时间为热流计6响应时间的3倍以上的值，开始标定，计算机15会自动调整加热功率并采集标定数据，如图2所示；5.标定结束，保存自动生成的标定报告，如图3所示；6.取下热流计6，若冷却水温大于35摄氏度，更换冷却水；7.重复以上步骤，标定新的热流计。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温稳态导热自动化标定水冷热流计的装置，其特征在于包括：冷却水循环系统、加热系统、测控系统以及待标定的热流计；所述冷却水循环系统包括冷却水箱，所述冷却水箱通过出水管路和回水管路与所述待标定的热流计相连；所述出水管路上依次设置水泵电机带动的冷却水泵、流量调节阀、冷却水流量计；所述回水管路上设置回水温度传感器；所述加热系统包括由线性可控可调电源供电的电加热薄片；所述电加热薄片与所述待标定的热流计相接触，并包裹隔热材料。

【技术特征摘要】
1.一种高温稳态导热自动化标定水冷热流计的装置，其特征在于包括：
冷却水循环系统、加热系统、测控系统以及待标定的热流计；
所述冷却水循环系统包括冷却水箱，所述冷却水箱通过出水管路和回水
管路与所述待标定的热流计相连；所述出水管路上依次设置水泵电机带动的
冷却水泵、流量调节阀、冷却水流量计；所述回水管路上设置回水温度传感
器；
所述加热系统包括由线性可控可调电源供电的电加热薄片；所述电加热
薄片与所述待标定的热流计相接触，并包裹隔热材料。
2.如权利要求1所述的一种高温稳态导热自动化标定水冷热流计的装
置...

【专利技术属性】
技术研发人员：程迪，李龙，王景泉，孟令瑾，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11