[发明专利]一种三级隔热式热流计

摘要

本发明提供了一种三级隔热式热流计，包括敏感面、内胆、外壳、敏感面安装架、内胆安装架、外壳安装架、敏感面热电偶、内胆热电偶、多层隔热组件、黑漆涂层和镀铝膜；本发明基于热流计测量原理，通过从敏感面到内胆、内胆到外壳、外壳到热流计安装面的三级隔热构型设计，其中安装架均选用低热导率材料，并采用多层隔热组件使得内胆到敏感面的辐射漏热可以忽略，使得热流计辅助部件到敏感面的漏热为可修正的小量值；相对此前同类热流计外热流达到150W/m²时，仍然存在10W/m²以上的测量误差，本热流计将对热流的测量精度提高到优于2W/m²，从而确保航天器热平衡试验的准确性和有效性。

主权项

一种三级隔热式热流计，其特征在于，包括敏感面(1)、内胆(2)、外壳(3)、敏感面安装架(4)、内胆安装架(5)、外壳安装架(6)、敏感面热电偶(7)、内胆热电偶(8)、多层隔热组件、黑漆涂层(11)和镀铝膜(12)；所述外壳(3)和内胆(2)均为一端封闭、一端开口的中空圆柱状结构；所述内胆(2)的开口一端向外延伸出径向凸缘；所述外壳安装架(6)、内胆安装架(5)以及敏感面安装架(4)均由上、下圆盘以及支撑于两圆盘之间的圆柱组成,其剖面呈“工”字形；所述外壳安装架(6)安装在舱体表面的热流计安装面(13)上，所述外壳(3)同轴安装于外壳安装架(6)的上圆盘之上；所述内胆安装架(5)有4个，靠近外壳(3)内表面并以90度间隔分布于外壳(3)封闭一端的底面上；所述内胆(2)同轴置于所述外壳(3)的空腔内，内胆(2)的径向凸缘由所述4个内胆安装架(5)支撑并与外壳(3)的开口端对应，所述径向凸缘的下表面与外壳(3)的开口的上表面之间留有间隙；内胆(2)下底面与外壳(3)下底面之间有间隙，使内胆(2)外表面与外壳(3)内表面之间形成连通的隔热腔；所述敏感面安装架(4)同轴置于所述内胆(2)封闭一端的底面上，圆形敏感面(1)安装于所述敏感面安装架(4)之上，敏感面(1)上表面与所述径向凸缘上表面位于同一水平高度；所述敏感面热电偶(7)安装于敏感面(1)下表面圆心处；内胆热电偶(8)安装于内胆(2)封闭一端的下表面的圆心处；敏感面(1)的外沿与内胆(2)的内表面之间留有间隙；所述敏感面(1)和敏感面安装架(4)安装成为一体的敏感面组件后，多层隔热组件敷设于敏感面组件的下表面；所述敏感面(1)上表面、径向凸缘上表面和内胆(2)内表面均涂覆有发射率大于0.85的黑漆涂层(11)；所述内胆(2)外表面和外壳(3)内、外表面均粘贴镀铝膜(12)。