[发明专利]一种电弧加热试验绝对辐射强度测量装置

说明书

本发明提供了一种电弧加热试验绝对辐射强度测量装置，包括：电弧加热器，用于产生热电弧，将通入的冷态空气介质加热成高温气流；喷管，设置在所述电弧加热器出气端用于将高温气流膨胀加速形成高温、超声速气流；辐射测试系统，用于测量高温、超声速气流产生的高温气体辐射不同波段的辐射强度，本发明通过设置辐射测试系统，测量高温、超声速气流产生的高温气体产生的激波波前和激波波后的辐射强度，对于开展红外目标识别、高温辐射特性研究具有重要作用。

技术领域

本发明涉及辐射强度测量装置技术领域，尤其是涉及一种电弧加热试验绝对辐射强度测量装置。

背景技术

高超声速飞行器再入大气过程中，飞行器与空气介质相互作用产生剧烈的热力学、光学物理现象，高速再入产生的高温气体辐射是进行目标特性探测、识别和高温辐射特性和高温物理模型研究的重中之重，地面试验常利用电弧加热设备、激波风洞、膨胀管等试验设备开展对于高速飞行器再入过程的模拟，其中大功率电弧风洞可以开展对高超声速飞行器热结构及热防护材料飞行弹道的长时间模拟，开展对飞行器再入过程气动加热和光辐射特性的研究，但目前缺乏对电弧加热试验过程中气体辐射的研究，特别是对高温气体辐射的激波波前和激波波后的辐射强度定量测量非常欠缺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电弧加热试验绝对辐射强度测量装置，该电弧加热试验绝对辐射强度测量装置能够解决上述问题；

本发明提供一种电弧加热试验绝对辐射强度测量装置，包括：

电弧加热器，用于产生热电弧，将通入的冷态空气介质加热成高温气流；

喷管，设置在所述电弧加热器出气端用于将高温气流膨胀加速形成高温、超声速气流；

辐射测试系统，用于测量高温、超声速气流产生的激波的波前和波后的辐射强度。

在优选的实施方案中，所述辐射测试系统包括辐射测试件、第一测试机构和第二测试机构，高温、超声速气流与所述辐射测试件相互作用并产生激波，所述第一测试机构用于测试激波波后的辐射强度，所述第二测试机构用于测试激波波前的辐射强度，所述第一测试机构和第二测试机构均与数据采集终端连接。

在优选的实施方案中，所述辐射测试件上设有供高温气体辐射进入的光学窗口。

在优选的实施方案中，所述辐射测试件为球锥结构，所述光学窗口设置在球锥结构的顶点，所述光学窗口的半锥角为1.5°-3°。

在优选的实施方案中，所述第一测试机构包括设置在所述辐射测试件内的第一光学处理机构和通过第一光纤与所述第一光学处理机构连接的第一光谱仪，所述第一光谱仪与所述数据采集终端连接。

在优选的实施方案中，所述第一光学处理机构包括距离所述光学窗口由近至远依次间隔设置的第一滤光片和第一透镜。

在优选的实施方案中，所述第一透镜通过位移调节机构调节与所述第一滤光片之间的距离。

在优选的实施方案中，所述第二测试机构包括第二光学处理机构和通过第二光纤与所述第二光学处理机构连接的第二光谱仪，所述第二光谱仪与所述数据采集终端连接。

在优选的实施方案中，所述第二光学处理机构包括距离所述光学窗口由近至远依次间隔设置的第一狭缝、第二透镜、第二狭缝、第二滤光片和第三透镜，所述第一狭缝的开孔直径大于所述第二狭缝的开孔直径，所述第二透镜为长焦透镜，焦距为1-3m，所述第三透镜为短焦透镜，焦距为10-50mm。

在优选的实施方案中，所述辐射测试件设置在试验舱内，所述试验舱上连接有抽真空装置。

本发明的技术方案通过设置辐射测试系统，测量高温、超声速气流产生的高温气体产生的激波波前和激波波后的辐射强度，对于开展红外目标识别、高温辐射特性研究具有重要作用。

附图说明