[发明专利]无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统及其应用

权利要求书

1.一种无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统，其特征在于，包括标定箱以及位于标定箱内的：

风洞(1)，用于提供测试用风压；

模型(2)，用于负载压力敏感涂料；

激发光源(3)，用于激发压力敏感涂料；

高速相机(5)，用于采集发光图像；

所述的激发光源(3)和高速相机(5)位于模型(2)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统，其特征在于，所述的高速相机(5)和模型(2)之间设有光学滤镜(6)。

3.一种如权利要求1或2所述的无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统的应用，其特征在于，该系统应用于测试压力敏感涂料在流场中的压力分布，具体包括以下步骤：

制备并喷涂压力敏感涂料：制备无温度效应的快响应压力敏感涂料，并将压力敏感涂料喷涂于标定样品和/或模型(2)表面；

标定样品：将喷涂有压力敏感涂料的标定样品固定于标定箱内，随后利用激发光源(3)照射标定样品，并通过风洞(1)调节标定箱内空气压力，使用高速相机(5)采集不同压力下的发光图像，并记录发光强度变化的比值，最后再依据给定的压力拟合光强比值得到压力-光强比值的标定曲线；

进行压力敏感涂料的压力分布测试：将无温度效应的快响应压力敏感涂料喷涂在待测模型(2)表面，并将模型(2)放置于风洞(1)流场中，利用激发光源(3)激发涂层，使用高速相机(5)采集不同压力下的发光图像，并记录发光强度变化，根据计算得到的光强比及压力-光强比的标定曲线，得到压力敏感涂料在待测流场中的被测表面的压力分布。

4.根据权利要求3所述的一种无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统的应用，其特征在于，喷涂后将标定样品和/或模型(2)放置在在通风橱中静置20-60min，待溶剂挥发完全，即完成喷涂。

5.根据权利要求3所述的一种无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统的应用，其特征在于，制备压力敏感涂料的具体步骤为：

向溶有聚合物的有机溶剂中加入具有氧猝灭效应的荧光分子，搅拌后，即得压敏涂料预制品；

向溶有荧光分子的有机溶剂中加入介孔材料，介孔材料浸染后，即得具有负温度效应的介孔发光材料；

将压敏涂料预制品和具有负温度效应的介孔发光材料混合，搅拌均匀后，即得无温度效应的快响应压力敏感涂料。

6.根据权利要求5所述的一种无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统的应用，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷、甲苯、丙酮、四氢呋喃或氯仿中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的一种无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统的应用，其特征在于，所述聚合物为硅橡胶、聚乙烯或聚苯乙烯中的至少一种；所述具有氧猝灭效应的荧光分子为PtTFPP或PtOEP中的至少一种；所述荧光分子为荧光素、香豆素或罗丹明类发光材料中的至少一种；所述介孔材料为介孔氧化铝、介孔氧化硅或介孔碳材料中的至少一种。

8.根据权利要求5所述的一种无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统的应用，其特征在于，所述的聚合物在有机溶剂中的质量浓度为0.01-0.1g/ml；所述聚合物和具有氧猝灭效应的荧光分子的质量比为(10-100):(0.1-10)。

9.根据权利要求5所述的一种无温度效应的快响应压力敏感涂料测试用压力测量系统的应用，其特征在于，所述的荧光分子在有机溶剂中的质量浓度为0.1-100mg/ml；所述荧光分子和介孔材料的质量比为(0.1-100):(10-200)。

10.根据权利要求5所述的一种无温度效应的快响应压力敏感涂料压力测量系统的应用，其特征在于，所述浸染时间为20分钟-2天。