【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量，尤其涉及一种用于管束换热器的温度标定测量装置及温度测量方法。
技术介绍
1、自由活塞斯特林发动机是一类依靠交变流动来实现与外部热源换热的热机，因此准确地获得交变流动状态下换热器的气固温度分布对于更精确地评价换热器换热特性，分析发动机工作性能有很大的帮助，另一方面也能充分掌握和分析高温下金属材料的失效应力情况和失效机理，确保换热器结构的稳定性、可靠性。在适用于自由活塞斯特林发动机的各种换热器中，薄壁管束型换热器因其加热效率高、温度分布均匀、重量轻等优点而应用广泛，但换热管的细长、管径小的结构特点，会导致换热器的气固温度测量困难的问题。
2、而且为获得高比功率和高效率，自由活塞斯特林发动机内部为高温、高压气体工质，在确保密封性、安全性的前提下实现气固温度测量的难度更高。受制于此，目前对于管束型换热器的换热管的温度测量，只是通过在换热管的外表面固定热电偶，该种方式测得的温度更加接近换热管外部的高温介质的温度，无法准确获得换热管的侧壁内部的温度以及换热管内表面的温度。
3、因此，如何获取管束换热器的换热管的侧壁内部的温度以及换热管内表面的温度，是目前业界亟待解决的重要课题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种用于管束换热器的温度标定测量装置及温度测量方法，用以获取管束换热器的换热管的侧壁内部的温度以及换热管内表面的温度。
2、本专利技术提供一种用于管束换热器的温度标定测量装置，包括：
3、管件，所述管件与待标定管束换热器
4、直线压缩机，适于在所述管件的内部产生交变流场；
5、加热机构，适于对所述管件的测温区域加热；
6、第一测温元件，固定设置于所述管件的外表面，所述第一测温元件适于测量所述管件外表面的温度；
7、第二测温元件，固定设置于所述测量孔内，所述第二测温元件适于测量所述管件侧壁内部的温度。
8、根据本专利技术提供的一种用于管束换热器的温度标定测量装置，所述测量孔设置有至少两个，各个所述测量孔的轴线相平行，任意两个所述测量孔的深度相异，每个所述测量孔内均对应设置一个所述第二测温元件。
9、根据本专利技术提供的一种用于管束换热器的温度标定测量装置，所述管件的两端均具有开口，每个所述开口均对应连接一个所述直线压缩机。
10、根据本专利技术提供的一种用于管束换热器的温度标定测量装置，所述管件的第一端封闭，所述管件的第二端具有开口，所述管件的第二端连接所述直线压缩机。
11、根据本专利技术提供的一种用于管束换热器的温度标定测量装置，还包括：
12、水冷器，设置于所述管件，且所述水冷器位于所述直线压缩机与所述管件的测温区域之间，所述水冷器适于将所述交变流场传递的声功耗散。
13、根据本专利技术提供的一种用于管束换热器的温度标定测量装置，还包括：
14、第三测温元件，适于测量所述测温区域的温度。
15、根据本专利技术提供的一种用于管束换热器的温度标定测量装置，还包括：
16、套管，用于容纳所述第一测温元件，所述套管固定设置于所述管件的测温区域。
17、根据本专利技术提供的一种用于管束换热器的温度标定测量装置，还包括：
18、套环，套设于所述管件的外部，所述套环适于将所述第二测温元件压接固定于所述管件。
19、根据本专利技术提供的一种用于管束换热器的温度标定测量装置，所述第一测温元件和所述第二测温元件均为热电偶。
20、本专利技术还提供一种管束换热器的温度测量方法，包括：
21、利用上述的用于管束换热器的温度标定测量装置，获取与待测量的交变流动管束换热器的换热管相对应的温度分布规律，所述温度分布规律包括管件侧壁内部的温度与管件外表面的温度的对应关系，所述管件的形状参数、尺寸参数和材质参数分别与所述换热管的形状参数、尺寸参数和材质参数相一致；
22、获取所述换热管的外表面的温度；
23、根据所述换热管的外表面的温度和所述温度分布规律，确定所述换热管侧壁内部的温度。
24、本专利技术提供的用于管束换热器的温度标定测量装置，包括管件、直线压缩机、加热机构、第一测温元件和第二测温元件，直线压缩机用于在管件的内部产生交变流场，加热机构用于对管件的测温区域加热。管件与待标定管束换热器的换热管的形状参数、尺寸参数和材质参数相一致，利用管件模拟待标定管束换热器的换热管，利用直线压缩机和加热机构模拟待标定管束换热器的实际工况。在管件的测温区域设置有测量孔，测量孔的轴线沿管件的径向设置。第一测温元件固定设置于管件的外表面，利用第一测温元件可以测量管件外表面的温度。第二测温元件固定设置于测量孔内，利用第二测温元件可以测量管件侧壁内部的温度。如此设置，在需要测量管束换热器的换热管的侧壁内部的温度和/或换热管内表面的温度时，待测量的管束换热器作为上述待标定管束换热器，根据换热管的形状参数、尺寸参数和材质参数，选取相应的管件，按要求将第一测温元件和第二测温元件固定于管件上，并利用直线压缩机、加热机构和所选用的管件，对换热管的实际工况进行模拟，可以获取与上述换热管对应的管件侧壁内部的温度分布规律。对上述换热管的外表面的温度进行测量后，根据上述换热管的外表面的温度和温度分布规律，可以确定上述换热管侧壁内部的温度分布，从而可以确定上述管束换热器的换热管的侧壁内部的温度以及换热管内表面的温度。
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1.一种用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，所述测量孔设置有至少两个，各个所述测量孔的轴线相平行，任意两个所述测量孔的深度相异，每个所述测量孔内均对应设置一个所述第二测温元件。
3.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，所述管件的两端均具有开口，每个所述开口均对应连接一个所述直线压缩机。
4.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，所述管件的第一端封闭，所述管件的第二端具有开口，所述管件的第二端连接所述直线压缩机。
5.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求
10.一种管束换热器的温度测量方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，所述测量孔设置有至少两个，各个所述测量孔的轴线相平行，任意两个所述测量孔的深度相异，每个所述测量孔内均对应设置一个所述第二测温元件。
3.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，所述管件的两端均具有开口，每个所述开口均对应连接一个所述直线压缩机。
4.根据权利要求1所述的用于管束换热器的温度标定测量装置，其特征在于，所述管件的第一端封闭，所述管件的第二端具有开口，所述管件的第二端连接所...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖望，余国瑶，靳晴月，罗二仓，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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