[发明专利]加热方法

说明书

本申请公开了一种加热方法，包括：向对象施加第一电压，从而对其进行加热；在施加第一电压的时间长度达到第一时间时，执行以下操作：利用非接触式红外测温仪测量对象的温度；以及根据非接触式红外测温仪测量的温度控制施加至对象的电压，其中第一电压和第一时间满足以下条件：即向对象施加第一电压的时间长度达到第一时间时，对象的温度达到能够为非接触式红外测温仪以预定精度进行测量的温度。

技术领域

本申请涉及温度控制领域，具体而言，涉及一种加热方法。

背景技术

临近空间飞行器是航天的一个重要发展方向，飞行器能在接近太空的大气层边缘处飞行，使用冲压式发动机和火箭发动机。其主要特点是高超声速(Ma＞5)，结构气动加热严重，飞行器在飞行过程中会面临低氧、高温等恶劣环境，对热防护系统与结构设计提出了较高的要求。通过地面试验，模拟飞行过程中在低氧状态下的热载荷环境，复现各个时刻结构中的温度、应力和形变状态，对考核热防护系统与结构设计有着重要的作用与意义。

临近空间飞行器结构热防护大量采用非金属材料，而非金属材料受自身特性和表面状况等因素的制约，其表面温度测量的稳定性和可靠性均不容易保证。同时由于热载荷条件极高、防热材料的特殊性等因素，其温度可测量范围也受到接触式热电偶安装工艺的限制。如果采用接触式热电偶作为试验全程控制输入的反馈传感器，其使用的粘接剂在高温下存在失效的风险，进而由控制点失效引起控制系统失控，从而导致试验失败。非接触式红外测温仪利用物体热辐射来快速、有效地测量物体表面温度，不接触被测物体，不需要粘接剂，不会影响被测物体的温度场分布。非接触式红外测温仪根据波长分为短波、中波和长波三种不同类型，长波型测温范围为-40℃～800℃，无法满足试验需求，短波型则容易被石英灯加热器引入很大干扰，甚至测量不到真实有效数据。因此，试验中选用中波型红外测温仪，具体测温范围为250℃～1650℃。但其也存在明显的缺点，如无法测量低于250℃以下温度，结构件高温烧蚀状态下，表面材料起皮、剥落等现象会影响被测温度的准确性。

针对上述低温段非接触式红外测温仪温度测量精确度和稳定性差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种加热方法，以至少解决低温段非接触式红外测温仪温度测量精确度和稳定性差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种加热方法，包括：向对象施加第一电压，从而对对象进行加热；在施加第一电压的时间长度达到第一时间时，执行以下操作：利用非接触式红外测温仪测量对象的温度；以及根据非接触式红外测温仪测量的温度控制施加至对象的电压，其中第一电压和第一时间满足以下条件：即向对象施加第一电压的时间长度达到第一时间时，对象的温度达到能够为非接触式红外测温仪以预定精度进行测量的温度。

可选地，还包括通过以下操作确定第一电压和第一时间：预先设定第一时间为预定值；以及相对于第一时间，调整第一电压，使第一电压满足以下条件：即向对象施加第一电压的时间长度达到第一时间时，对象的温度达到能够为非接触式红外测温仪以预定精度测量的温度。

可选地，还包括通过以下操作确定第一电压和第一时间：调整第一电压和第一时间，使第一时间和第一电压满足以下条件：即向对象施加第一电压的时间长度达到第一时间时，对象的温度达到能够为非接触式红外测温仪以预定精度测量测量的温度。

可选地，还包括在施加第一电压时利用热电偶测量对象的温度，并且还包括通过以下操作确定第一时间：调整第一时间，使得第一时间满足以下条件：即向对象施加第一电压的时间长度达到第一时间时，热电偶和非接触式红外测温仪的曲线能够顺畅地衔接。

可选地，还包括：在对对象施加第一电压之前，导入控温曲线，并且依据控温曲线的特征和数目，选择控制温度的算法。

可选地，还包括根据确定的第一时间修正控温曲线。