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热真空环境下使用的瞬态热流计及热流测量方法
热真空环境下使用的瞬态热流计及热流测量方法
本发明公开了一种真空热环境下使用的瞬态辐射热流计，包括腔壁温度恒定的等温腔体，等温腔体的开口上方覆盖有金属箔片，金属箔片上下表面的至少一侧上涂覆有绝1铝粉漆）等低发射率材料。
[0016] 其中，两种材料之一为黑漆、白漆或灰漆；另一种为铝粉漆。
[0017] 其中，等温腔体的材料包括铝、铜、银或其合金。
[0018] 其中，金属箔片的上下表面一侧上设置有绝缘层，一侧上未设绝缘层。
[0019] 一种利用上述瞬态热流计测量热流的方法，包括如下步骤：
[0020] 1)首先进行瞬态热流计的标定工作，标定热流计时，先将等温盒去除，将瞬态热流 计中的带有镀膜、涂层的金属箔片两侧分别正对两个黑体腔的出口，分别距离黑体腔出口 1 ?5mm ;
[0021] 2)将瞬态热流计引出的两铜线分别接入电势采集装置的正负极；
[0022] 3)测量黑体腔一和黑体腔二的温度分别为TJPT2，电势采集装置的输出电势为u ; 调整黑体腔一和黑体腔二的温度分别为1^、T2ii，获得不同的电势Ui，根据最小二乘法拟合 获得电势与黑体腔一、黑体腔二温度的关系式I? = K · u+T24,其中系数K采用最小二乘法 对数据Λ Τ2, Λ Ui拟合得到，完成标定工作；
[0023] 4)将瞬态热流计放入被测环境内，引出铜线接入电势采集装置，电势采集装置、等 温盒的温度传感器也电连接到数据采集设备；
[0024] 5)测量时获得铜线间的电势为u，等温盒的温度为Td ;
[0025] 6)则瞬态热流 q 为 q = 5. 67 X (K · u+Td4) X 1〇Λ
[0026] 本发明解决了现有热流计无法应用于航天器瞬态热流试验中问题，可以快速准确 测量加热器的外热流大小，加热器可以根据测量得到的外热流大小迅速调整加热功率，真 实模拟航天器所受外热流情况，满足航天器热试验需求，有助于提高航天器热设计准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1是本发明的瞬态热流计的结构示意图；
[0028] 图中，1、涂层一；2、铜层；3、涂层二；4、镍层；5、绝缘层；6、金属箔；7、等温腔体。
[0029] 图2是本发明的瞬态热流计中敏感片的结构示意图；
[0030] 其中，金属箔片制成的敏感片包括金属箔片及箔片上下涂覆的涂层。
[0031] 图3是本发明的瞬态热流计在标定状态下的示意图。
【具体实施方式】
[0032] 以下参照附图对本发明的真空热环境下使用的瞬态热流计的结构进行详细说明， 但该描述仅仅示例性的，并不旨在对本发明的保护范围进行任何限制。
[0033] 实施例1金属箔片为铜箔，箔片的h下表面层询设置有绝缘层
[0034] 参照图1，图1是本发明的瞬态热流计的结构示意图。其中，本发明的一种热真空 环境下使用的瞬态热流计，包括腔壁温度均匀的等温腔体7,等温腔体7内喷涂高发射率涂 层，等温腔体的开口上方覆盖有金属箔片6,金属箔片6上下表面上涂覆有绝缘层5,绝缘层 5上方通过镀膜法交错设置有铜层和镍层，铜层2与镍层4之间形成结合界面，金属箔片的 上下表面分别涂覆发射率不同的两种