用于测量表面瞬态温度的片状薄膜热电偶测温系统及应用技术方案

本发明专利技术公开了一种用于测量表面瞬态温度的片状薄膜热电偶，包括片状高温陶瓷基体、薄膜热电极、薄膜绝缘层及引线，采用等离子体溅射在陶瓷基体上制备薄膜热电极，薄膜热电极之间设置热接点，即为测量端；热电极上覆盖薄膜绝缘层。本发明专利技术的片状薄膜热电偶可用于1000℃以上环境的特殊构型物件表面温度测量。

【技术实现步骤摘要】
用于测量表面瞬态温度的片状薄膜热电偶测温系统及应用
本专利技术属于武器装备高温瞬态测量
，也可应用于其它高温瞬态测量
，具体涉及一种用于炮弹发射瞬间炮管温度测量、内燃机气缸内壁温度测量以及导弹冷发射瞬间发射筒内温度测量的片状薄膜热电偶。
技术介绍
随着我国武器装备技术的不断进步，研制工作越来越需要精确获得产品或环境的物理参量，用以修正仿真模型或者明确设计边界。例如炮弹发射瞬间炮管温度测量、内燃机气缸内壁温度测量、高速飞行器热防护结构温度测量等，都要求高温传感器体积小，不破坏试件或者不影响被测环境。而对于炸药爆炸温度测量、火箭发动机尾焰温度测量、燃烧室燃气温度测量等场合，热量急剧释放，被测目标的温度瞬间升高数百度(通常在毫秒级甚至微秒级)，这就要求温度传感器具有极好的动态响应性能。温度传感器的种类很多，按其与被测对象的关系来分，分为接触式与非接触式两类。非接触式测温方法包括辐射测温、激光测温和红外热成像等技术。这类方法具有可测温上限高、动态响应好、不破坏温度场等优点。但是针对本课题存在以下缺点：如需准确提供被测对象表面发射率，无法在密闭环境中进行测温，气体散射吸收对测量精度本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于测量表面瞬态温度的片状薄膜热电偶，包括热电偶整体结构及绝缘保护层结构，其中，热电偶整体结构包括陶瓷基体，在陶瓷基体上并列镀覆铂铑30薄膜热电极和铂铑6薄膜热电极，两个热电极一侧通过热结点电连接，并列的铂铑30薄膜热电极和铂铑6薄膜热电极另一侧分别对应通过铂铑30焊盘、铂铑6焊盘焊接铂铑30引出导线和铂铑6引出导线，其中，通过等离子体溅射方式将铂铑30薄膜热电极、铂铑6薄膜热电极镀在陶瓷基体上，绝缘保护层采用导热系数相对较高的A1203材料，在陶瓷基体上完成薄膜热电极镀膜后，将A1203采用镀膜的形式镀在有薄膜热电极的陶瓷基体表面。

【技术特征摘要】
1.用于测量表面瞬态温度的片状薄膜热电偶，包括热电偶整体结构及绝缘保护层结构，其中，热电偶整体结构包括陶瓷基体，在陶瓷基体上并列镀覆铂铑30薄膜热电极和铂铑6薄膜热电极，两个热电极一侧通过热结点电连接，并列的铂铑30薄膜热电极和铂铑6薄膜热电极另一侧分别对应通过铂铑30焊盘、铂铑6焊盘焊接铂铑30引出导线和铂铑6引出导线，其中，通过等离子体溅射方式将铂铑30薄膜热电极、铂铑6薄膜热电极镀在陶瓷基体上，绝缘保护层采用导热系数相对较高的A1203材料，在陶瓷基体上完成薄膜热电极镀膜后，将A1203采用镀膜的形式镀在有薄膜热电极的陶瓷基体表面。2.如权利要求1所述的片状薄膜热电偶，其中，陶瓷基体选用氧化硅、氧化铝、氧化镁或氧化锆。3.如权利要求1所述的片状薄膜热电偶，其中，陶瓷基体为片状纵长基体，由沿片状陶瓷基体的中心线呈镜像对称设置所述铂铑30薄膜热电极和铂铑6薄膜热电极。4.如权利要求1所述的片状薄膜热电偶，其中，陶瓷基体采用Al2O3高温陶瓷，将其表面研磨抛光，其厚度约为1±0.1mm。5.如权利要求1所述的片状薄膜热电偶，其中，所述焊接为激光焊接，实现了热电偶的信号引出，在热电极及焊盘上镀绝缘保护膜。6.如权利要求1-5任一项所述的片状薄膜热电偶，其中，采用镀膜搭接的方式实现热接点，热结点为测量端。7.具有权利要求1-6任一项所述片状薄膜热电偶的测温系统，包括片状薄膜热电偶、信号采集模块、温度反演软件、上位计算机，其中，片状薄膜热电偶由片状陶瓷基体、薄膜热接点、铂铑30薄膜热电极、铂铑6薄膜热电极、Al2O3绝缘保护膜组成；片状薄膜热电偶的铂铑30引出导线和铂铑6引出导线分别将铂铑30薄膜热电极和铂铑6薄膜热电极的信号引至信号采集模块，信号采集模块将铂铑30薄膜热电极和铂铑6薄膜热电极的模拟信号转换为数字信号后传送给上位计算机，上位计算机通过温度反演将数字信号转换为温度值输出。8.权利要求1-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振伟，朱熙，王晶，周艳，刘畅，侯亚琴，高庆华，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11