一种整体封装的内部温度测量装置制造方法及图纸

一种整体封装的内部温度测量装置，包括一个顶帽及N个堵块，堵块的数量N与待测温度点数量一致；堵块的表面安装温度热电偶，当只有一个待测温度点时，堵块嵌入顶帽并封装成一个整体，当多于一个待测温度点时，表面安装温度热电偶的其余堵块依次嵌入前一堵块并封装成一个整体；整个装置作为飞行器的一部分放置在飞行器待测温度区。

【技术实现步骤摘要】
一种整体封装的内部温度测量装置
本技术涉及一种内部温度测量装置，适用于各类工程结构内部温度场的测量，特别是针对高速飞行器严酷使用环境条件下通常的测温装置无法适应的情况。
技术介绍
某工程领域设备遭遇外围最高工作温度达到近3000℃，长时间工作温度在1000℃以上，在开展设备结构设计上选取了多种高分子复合材料，成型工艺上选取了编织、模压等一系列耐高温烧蚀技术，为了解新型结构设计及材料工艺在使用环境条件下的变化情况，首先需要获取结构在高温受热状态下内部热响应，通过获取的结构温度数据用于评估结构设计的可靠性。因工程应用需求，迫切需要获取结构设备在使用环境条件下的内部温度变化，分析考虑首先需要在结构内部埋设温度敏感探头，设计上要考虑测量探头获取温度数据的真实有效性，也就是说测量的数据是否可以代表结构当地的真实情况，同时如此高的使用环境(高于3000℃)，通常的设备材料均无法耐受，因此从有效性及安全性方面均需要采用特殊的设计技术。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种整体封装的内部温度测量装置。本技术的技术解决方案是：一种整体封装的内部温度测量装置，包括一个顶帽及N个堵块，堵块的数量N与待测温度点数量一致；堵块的表面安装温度热电偶，当只有一个待测温度点时，堵块嵌入顶帽并封装成一个整体，当多于一个待测温度点时，表面安装温度热电偶的其余堵块依次嵌入前一堵块并封装成一个整体；整个装置作为飞行器的一部分放置在飞行器待测温度区。堵块和顶帽的材料与待测飞行器母体材料一致。顶帽上端的厚度即距离飞行器表面最近的测温点要求测温点埋设位置距离烧蚀表面的距离大于表面的烧蚀后退量。在堵块侧面开槽或者堵块内部开引线孔，用于引出内部测温导线。槽的深度小于0.5mm。引线孔的直径小于1mm。所述的封装选用GD414硅橡胶。本技术与现有技术相比有益效果为：(1)。采用顶帽+堵块的测温结构，对于外部经受严酷的力、热环境条件的飞行器测温比较适用，通常在严酷的环境条件下飞行器结构会产生烧蚀，特别是连接部位微观下都是存在安装间隙，测温结构外露部位保证整体性易于确保结构设计的热密封可靠性，顶帽+堵块结构设计即是基于此目的。(2)。测温装置的材料选取基于被测结构(母体)的原则，保证测温装置在高温烧蚀或腐蚀环境条件下实现与被测结构具有同步性，确保不产生因测温结构的引入而导致被测母体局部环境的恶化而带来工程风险和测温数据的失真。(3)。顶帽上端的厚度即距离飞行器表面最近的测温点要求测温点埋设位置距离烧蚀表面的距离大于表面的烧蚀后退量，保证测量的安全性和有效性。(4)。对测温装置内部的封装采用GD414硅橡胶，一方面实现封装的牢靠性，另一方面在出现故障时具有可拆卸和维修性。附图说明图1为本技术装置示意图；图2为顶帽1二维示意图；图3为堵块2二维示意图；图4为堵块3二维示意图。具体实施方式下面结合附图及实例对本技术做详细说明。例如某工程结构比较关心飞行器内部防热层和隔热层结合面的实际工作温度情况，因此需要在两层结合位置埋设测温点，依据测量的数据评估设计方案的可靠性，还有就是获取高分子复合材料热物理特性随温度的变化规律，可以通过获取的内部温度开展热物理特性的辨识，因此在分析需求后即可以布置相应的测点。由于测温装置外部环境恶劣，因此设计前提是保证结构安全，考虑外露部位尽可能整体性设计，还要考虑尽可能安装方便，基于上述需求，本技术测温装置如图1所示，包括一个顶帽1及N个堵块，堵块的数量N与待测温度点数量一致(本例中N＝2)；堵块的表面安装温度热电偶，如图3、图4所示，在堵块2的两侧圆弧侧面中间刻深度小于0.5mm的小槽与上表面刻的相同深度的测温引线槽对应连通；堵块3的两侧圆弧侧面中间刻深度小于0.5mm的小槽，并和堵块2圆弧侧面的小槽对应连通，堵块3的上表面钻两个直径小于1mm的引线孔，堵块3上的热电偶的两条测温引线从引线孔引出。整个装置作为飞行器的一部分放置并封装在飞行器待测温度区。顶帽上端的厚度即距离飞行器表面最近的测温点要求测温点埋设位置距离烧蚀表面的距离大于表面的烧蚀后退量。温度测量装置材料选择与被测母体一致，一方面既可以使得测量装置随母体结构在经受高温环境下变化一致(有烧蚀后退量)，又可以确保测量的温度数据可以有效代表结构母体的当地温度。根据使用环境分析，测温位置需求的确立，即可开展测温热电偶的选型，预先可以通过固体结构传热仿真分析得到被测结构的理论温度场分布，初步得到各测点的温度变化范围，考虑一定的裕度后即可确立各测点热电偶的量程(即型号)。某工程结构选用0～1700℃和0～1200℃两个量程型号的温度热电偶。对各测温导线的走向及导出需要规划设计，保证不互相干扰且布局合理；还有就是封装粘接胶的选择，需要根据装置的测温范围选择合适的胶黏剂，优先选用耐高温硅橡胶，保证测温点损坏需维修时易于拆卸更换，同时又有较好的高温粘接性和热密封性。本技术未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体封装的内部温度测量装置，其特征在于：包括一个顶帽及N个堵块，堵块的数量N与待测温度点数量一致；堵块的表面安装温度热电偶，当只有一个待测温度点时，堵块嵌入顶帽并封装成一个整体，当多于一个待测温度点时，表面安装温度热电偶的其余堵块依次嵌入前一堵块并封装成一个整体；整个装置作为飞行器的一部分放置在飞行器待测温度区。

【技术特征摘要】
1.一种整体封装的内部温度测量装置，其特征在于：包括一个顶帽及N个堵块，堵块的数量N与待测温度点数量一致；堵块的表面安装温度热电偶，当只有一个待测温度点时，堵块嵌入顶帽并封装成一个整体，当多于一个待测温度点时，表面安装温度热电偶的其余堵块依次嵌入前一堵块并封装成一个整体；整个装置作为飞行器的一部分放置在飞行器待测温度区。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：堵块和顶帽的材料与待测飞行器母体材料一致。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗礼平，那伟，陈政伟，景昭，郝金波，曹宇清，张昕，张喦，刘娜，刘召军，
申请(专利权)人：北京航天长征飞行器研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11