烧蚀防热结构测控方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种烧蚀防热结构测控方法，其特征在于，包括：根据待测物品的材料制作测试样板；获取所述测试样板的表面热值数据，根据所述表面热值数据计算测试样板需要的热壁热流数值；根据所述热壁热流数值对所述测试样板进行加热。本申请中所述的测控方法，不是单一模拟量的闭环控制，而是根据测试样板的表面热值数据，与技术要求中所给出的冷壁热流数值实时计算得到测试样板需要的热壁热流数值的目标值，这样的加热环境更符合受试品的真实工作情景和热特性。情景和热特性。情景和热特性。

【技术实现步骤摘要】
烧蚀防热结构测控方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本申请涉及热试验
，尤其涉及一种烧蚀防热结构测控方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]烧蚀防热结构靠烧蚀材料受热分解和氧化燃烧带走热量，在航天飞行器中被大量使用，地面热试验是烧蚀防热结构研制过程中的重要环节，对保障飞行安全有重要意义。烧蚀防热结构材质疏松，且随着热试验的进程，会逐渐碳化、剥落，因此在受试品表面难以布置测温传感器。由于试验过程中存在测温传感器脱落的风险，且测温传感器一旦脱落，会造成加热失控，而地面热试验一旦开展，会对受试品造成不可逆的损伤，因此温度闭环控制存在的风险是不可接受的。另一种控制方式是控制受试品表面的热流，但热流计体积较大，需要在受试品表面开孔才能安装，因此在正式试验中，热流计无法直接安装于受试品表面。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种烧蚀防热结构测控方法、装置、电子设备和存储介质。
[0004]基于上述目的，本申请提供了一种烧蚀防热结构测控方法，其特征在于，包括：
[0005]根据待测物品的材料制作测试样板；
[0006]获取所述测试样板的表面热值数据，根据所述表面热值数据计算测试样板需要的热壁热流数值；
[0007]根据所述热壁热流数值对所述测试样板进行加热。
[0008]基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种烧蚀防热结构测控装置，，其特征在于，包括：
[0009]样板获取模块，用于根据待测物品的材料制作测试样板；
[0010]热壁热流获取模块，用于获取所述测试样板的表面热值数据，根据所述表面热值数据计算测试样板需要的热壁热流数值；
[0011]加热控制模块，用于根据所述热壁热流数值对所述测试样板进行加热。
[0012]基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上任意一项所述的方法。
[0013]基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如上任一所述方法。
[0014]从上面可以看出，本申请中所述的测控方法，不是单一模拟量的闭环控制，而是根据测试样板的表面热值数据，与技术要求中所给出的冷壁热流数值实时计算得到测试样板需要的热壁热流数值的目标值，这样的加热环境更符合受试品的真实工作情景和热特性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本申请实施例的烧蚀防热结构测控方法的流程图；
[0017]图2为本申请实施例的测试样板、第一热流计和第二热流计的位置结构示意图；
[0018]图3为本申请实施例的烧蚀防热结构测控装置结构示意图；
[0019]图4为本申请实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。
[0021]需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0022]如
技术介绍
部分所述，在相关技术中，烧蚀防热结构材质疏松，且随着热试验的进程，会逐渐碳化、剥落，因此在受试品表面难以布置测温传感器。由于试验过程中存在测温传感器脱落的风险，且测温传感器一旦脱落，会造成加热失控，而地面热试验一旦开展，会对受试品造成不可逆的损伤，因此温度闭环控制存在的风险是不可接受的。另一种控制方式是控制受试品表面的热流，但热流计体积较大，需要在受试品表面开孔才能安装，因此在正式试验中，热流计无法直接安装于受试品表面。
[0023]针对上述相关技术存在的问题，本申请实施例提供了一种烧蚀防热结构测控方法。
[0024]以下，通过具体的实施例进一步详细说明本申请的技术方案。
[0025]首先，本说明书一个或多个实施例提供了一种方法。参照图1，所述烧蚀防热结构测控方法包括以下步骤：
[0026]步骤S101，根据待测物品的材料制作测试样板。
[0027]在此步骤中，将待测物品的材料加工成带带烧蚀防热层的正方形小板，然后根据第一热流计的尺寸，在测试体上开孔，得到测试样板。
[0028]步骤S102，获取所述测试样板的表面热值数据，根据所述表面热值数据计算测试样板需要的热壁热流数值。
[0029]在本步骤中，将所述第一热流计安装在所述测试样板上；根据所述第一热流计的数值，获取测试样板的表面热值数据；使用第二热流计获取测试温度。
[0030]具体的，作为一个可选的方式，测试样板、第一热流计和第二热流计的位置结构，如图2所示。
[0031]在获取了测试样板的表面热值数据之后，可以根据这个表面热值数据，计算测试样板需要的热壁热流数值，具体的计算过程，可以根据公式样板需要的热壁热流数值，具体的计算过程，可以根据公式进行热壁热流数值计算。其中，q
n
表示热壁热流数值，q
c
表示预先设定的表面冷壁热流数值，c
p
表示空气的定压比热容，T
w
表示表面热值数据，h
r
表示气体恢复温度下的恢复焓值，σ表示玻尔兹曼常数，ε表示结构表面辐射系数。由于技术要求中通常给出的是受试品表面的冷壁热流数值，即受试品表面热力学温度为零时的热流密度。在正式试验中，受试品表面温度不断变化，需要将冷壁热流数值转化为热壁热流数值，方可以热壁热流数值作为目标值进行反馈控制。
[0032]用平板型加热器对测试样板进行加热，测试样板上布置第一热流计，加热器后方布置第二热流计，第一热流计获取测试样板的表面热值数据，第二热流计获取测试温度。对测试样板加热，按照上述方法将技术要求中的冷壁热流数值转化为热壁热流，并以表面热值数据为输入信号进行计算，记录加热器后方测试温度，以热壁热流数值作为目标值进行加热控制。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烧蚀防热结构测控方法，其特征在于，包括：根据待测物品的材料制作测试样板；获取所述测试样板的表面热值数据，根据所述表面热值数据计算测试样板需要的热壁热流数值；根据所述热壁热流数值对所述测试样板进行加热。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待测物品的材料制作测试样板，包括：使用待测物品同种加工材料和同种烧蚀防热层做成测试体；根据所述第一热流计的尺寸，对所述测试体开孔，得到测试样板。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述测试样板的表面热值数据，包括：将所述第一热流计安装在所述测试样板上；根据所述第一热流计获取所述测试样板的表面热值数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述表面热值数据计算测试样板需要的热壁热流数值，包括：使用第二热流计获取测试温度；根据如下公式进行热壁热流数值计算：其中，q
n
表示热壁热流数值，q
c
表示预先设定的表面冷壁热流数值，c
p
表示空气的定压比热容，T
w
表示表面热值数据，h
r
表示气体恢复温度下的恢复焓值，σ表示玻尔兹曼常数，ε表示结构表面辐射系数；其中，根据实测的所述表面热值数据Tw，与预先在测控程序中设置好的随加热时间历程变化的所述表面冷壁热流数值qc和所述恢复焓值hr，实时计算出热壁热流数值q
n
，并作为下一时刻的目标值，以热壁热流数值q
n
作为反馈信号，进行闭环控制。...

【专利技术属性】
技术研发人员：马璐军，高奡，王磊，孙勇，陈耀，杜鑫，
申请(专利权)人：航天科工防御技术研究试验中心，
类型：发明
国别省市：