[实用新型]一种单芯结构的烧蚀厚度温度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及航天测量设备领域，具体是一种单芯结构的烧蚀厚度温度传感器。

背景技术

所谓烧蚀，是指导弹和飞行器再入大气层时在热流作用下，由热化学和机械过程引起的固体表面的材料消耗现象。

烧蚀材料，也可称为防热层，主要用于导弹头部、载人返回舱防热大底、航天飞机防热瓦等。这种材料在热流作用下能发生分解、熔化、蒸发、升华、侵蚀等物理和化学变化，借材料表面的质量消耗带走大量的热，以冷却飞行器再入大气层时产生的大量热能，阻止热流传入飞行器内部而造成的致命破坏。

烧蚀厚度是航天工程中的再入飞行器设计的一个重要参数。必要的烧蚀材料厚度对保证飞行器内设备和人员的安全十分重要。而降低烧蚀材料的厚度，又有利于减轻飞行器的净重，可以提高有效载荷。

烧蚀厚度温度传感器一般用于测量实验用再入飞行器的不同部位的烧蚀厚度和烧蚀温度变化情况，给飞行器设计师提供改进防热层所需的数据。

常见的烧蚀厚度传感器和烧蚀温度传感器通常属于两种产品。烧蚀厚度和烧蚀温度反别由两种产品进行测量。据文献报道，有人研究过光纤式的烧蚀厚度和烧蚀温度一体化的技术，但目前还没有见实用产品。本实用新型提出了一种采用薄膜工艺制造的烧蚀厚度温度传感器，其主要优点是：一个产品可以同时获取烧蚀厚度和烧蚀温度两个参数。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单芯结构的烧蚀厚度温度传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种单芯结构的烧蚀厚度温度传感器，包括烧蚀测棒、外壳、电路板和电缆，所述烧蚀测棒的一端设于外壳内，电路板设于外壳内，且电路板连接电缆，电缆延伸至外壳外侧，所述烧蚀测棒由绝缘管、表面镀膜层、内芯金属线、前端头导电胶、绝缘紧固圈、镀膜引线和表面保护涂层构成，所述表面镀膜层镀于绝缘管的外壁上，内芯金属线设于绝缘管内，内芯金属线通过设于绝缘管前端的前端头导电胶与表面镀膜层电连接，所述表面镀膜层与内芯金属线采用不同金属制成，因此形成一个热电偶，镀膜引线与表面镀膜层电连接；所述绝缘紧固圈设于绝缘管的尾端，绝缘管的尾端通过绝缘紧固圈连接外壳，起到固定的作用；所述表面保护涂层涂于表面镀膜层的表面，所述电路板上设有信号放大器、模数转换器A、热敏电阻、放大电路、模数转换器B、微处理器、可控恒流源和模数转换器C，所述镀膜引线和内芯金属线连接信号放大器，信号放大器连接模数转换器A；所述热敏电阻连接放大电路，放大电路连接模数转换器B，所述模数转换器B和模数转换器A均连接微处理器，所述微处理器连接模数转换器C，且微处理器通过连接稳压电源，稳压电源通过电缆连接外部电源，所述可控恒流源的两端分别与烧蚀测棒和微处理器电连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述内芯金属线采用铂丝或铂铑丝或钨丝或钼丝制成。

作为本实用新型再进一步的方案：所述绝缘紧固圈采用环氧玻璃布层压板或聚四氟乙烯或聚砜制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提出了一种采用薄膜工艺制造的烧蚀厚度温度传感器。该传感器采用单芯金属线结构，一个产品可以同时获取烧蚀厚度和烧蚀温度两个参数。在烧蚀过程中，防热层表面形成的等离子体和碳化层均为电的良导体，烧蚀电阻的阻值也就和烧蚀厚度成线性关系，烧蚀热电偶的输出电动势和烧蚀温度成比例关系，一个产品可以同时获取烧蚀厚度和烧蚀温度两个参数，体积小、重量轻、精度高，对防热层破坏小，生产工艺简单，便于成本控制，可以做到：标准化、系列化、小型化，不存在放射污染，保证生产和测试人员的安全。

附图说明

图1为本实用新型一种单芯结构的烧蚀厚度温度传感器的结构示意图。

图2为本实用新型一种单芯结构的烧蚀厚度温度传感器中烧蚀测棒的结构示意图。

图3为本实用新型一种单芯结构的烧蚀厚度温度传感器的电路图。

图中：1-绝缘管、2-表面镀膜层、3-内芯金属线、4-前端头导电胶、5-绝缘紧固圈、6-镀膜引线、7-表面保护涂层、11-烧蚀测棒、12-外壳、13-电路板、14-电缆、21-信号放大器、22-模数转换器A、23-热敏电阻、24-放大电路、25-模数转换器B、26-微处理器、27-稳压电源、28-模数转换器C、29-可控恒流源。

具体实施方式