[发明专利]一种固体发动机地面试验的尾焰温度场测量系统及方法

摘要

本发明提出一种固体发动机地面试验的尾焰温度场测量系统及方法，测量系统包括红外热像测试系统、多光谱测量系统、比色测量系统、热电偶测量系统、标定系统和数据分析处理系统；本发明采用接触法与非接触法结合，利用红外热像技术、多光谱法、比色测温法以及热电偶法，“点”温与“面”温结合测量，通过实时标定测量，并进行校准修正，获取尾焰温度场分布。本发明完整描述了尾焰温度场形态结构，能够获得传统测量手段不能获得的发动机尾焰的温度场和结构尺寸。

主权项

1.一种固体发动机地面试验的尾焰温度场测量系统，其特征在于：包括红外热像测试系统、多光谱测量系统、比色测量系统、热电偶测量系统、标定系统和数据分析处理系统；其中热电偶测量系统采集尾焰场中低温缓流区内设定标定点的温度值，比色测量系统采集尾焰场中中温区内设定标定点的温度值，多光谱测量系统采集尾焰场中高温区内设定标定点的温度值；红外热像测试系统采集尾焰场的尾焰红外热图；所述标定系统分为低温缓流区标定模块、中温区标定模块和高温区标定模块；低温缓流区标定模块对红外热像测试系统中对应低温缓流区的区域发射率进行调整，使红外热像测试系统得到的尾焰红外热图在低温缓流区中标定点处的温度值与热电偶测量系统采集的低温缓流区中标定点处的温度值一致；低温缓流区标定模块还依据标定点的空间位置，对红外热像测试系统得到的尾焰红外热图低温缓流区空间结构进行校正；中温区标定模块对红外热像测试系统中对应中温区的区域发射率进行调整，使红外热像测试系统得到的尾焰红外热图在中温区中标定点处的温度值与比色测量系统采集的中温区中标定点处的温度值一致；中温区标定模块还依据标定点的空间位置，对红外热像测试系统得到的尾焰红外热图中温区空间结构进行校正；高温区标定模块对红外热像测试系统中对应高温区的区域发射率进行调整，使红外热像测试系统得到的尾焰红外热图在高温区中标定点处的温度值与多光谱测量系统采集的高温区中标定点处的温度值一致；高温区标定模块还依据标定点的空间位置，对红外热像测试系统得到的尾焰红外热图高温区空间结构进行校正；所述数据分析处理系统接收经过标定之后的尾焰红外热图，得到整个燃烧阶段尾焰温度场结构数据，数据描述参数为点温、区域温度以及温度包络线。