[发明专利]加热方法在审

专利信息
申请号: 201810372766.0 申请日: 2018-04-24
公开(公告)号: CN108469852A 公开(公告)日: 2018-08-31
发明(设计)人: 刘佳;何钦华;田玉坤;马瓅;谢新杨;乔通 申请(专利权)人: 北京强度环境研究所;中国运载火箭技术研究院
主分类号: G05D23/22 分类号: G05D23/22
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地址: 100076 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 红外测温仪 非接触式 施加 加热 测量 测量对象 申请
【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。

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  • 一种新型热流道温度控制器,涉及热流道温控技术领域,包括机箱主体、组合式温控卡、报警模块,所述组合式温控卡包括显示模块、温控模块、通讯模块,所述组合式温控卡与热流道系统中的加热线连接,所述组合式温控卡与热流道系统中的感温线热电偶连接,所述组合式温控卡与报警模块连接,能克服现有技术的弊端,取消传统组合式温控卡独立报警方式,将所有组合式温控卡报警功能集中管理;增加一键同步升温功能,通过组合式温控卡的温控模块控制热流道系统中的每一个控温点以非常接近的温度持续升到设定的温度值;增加加热线和感温线混接报警功能,一旦检测到加热线和感温线混接情况,设备自动停止输出,能有效防止感温热电偶烧坏。
  • 一种应用于酯化反应的多区域自适应温控装置-201711234649.X
  • 焦雨桐;张大治;黄声骏;金长子 - 中国科学院大连化学物理研究所
  • 2017-11-30 - 2019-06-07 - G05D23/22
  • 本发明涉及一种应用于酯化反应的多区域自适应温控装置,包括温度采样模块连接MCU,用于采集管式反应容器和电热丝的温度,反馈到MCU;电流采样模块连接MCU,用于采集电热丝的电流,反馈到MCU;电压采样模块连接MCU,用于采集电热丝的电压,反馈到MCU;驱动开关电路模块连接MCU,用于接收MCU的控制信号,控制电热丝的通断。本发明根据显示输入模块提供的反应物质种类和特性,结合采样得到的反应物质温度和电热丝温度对管式反应容器内温度变化趋势进行预判,进而通过驱动开关电路模块对电热丝的通断状态进行控制,实现管式炉反应容器内温度平稳过渡,达到精准快速控制温度,均匀加热,提高酯化反应效率的目的。
  • 真空罐内高频段大功率射频信号有线传输散热装置-201710353848.6
  • 撒文彬;朱少杰;康永鹏;陆洋;杨宇涛;胡小康 - 上海卫星工程研究所
  • 2017-05-18 - 2019-06-07 - G05D23/22
  • 本发明公开了一种真空罐内高频段大功率射频信号有线传输散热装置,其采用元件包括Ka频段波导、大功率连续波定向耦合器、Ka频段高频电缆、大功率负载、热电偶及传输电缆、电加热片及传输电缆、红外加热笼、温度采集处理及加热器控制系统、真空罐转接法兰,大功率连续波定向耦合器连接Ka频段波导、Ka频段高频电缆,Ka频段高频电缆连接大功率连续波定向耦合器、真空罐转接法兰。本发明解决了大功率负载在吸收大功率信号能量后的有效散热问题,能够确保大功率负载正常工作,从而确保高频段大功率射频信号安全、可靠、有效的传输到真空罐外自然环境中进行试验。
  • 一种新型热流道温度控制器-201910228848.2
  • 李象烈 - 东莞毅比道自动化设备有限公司
  • 2019-03-25 - 2019-06-04 - G05D23/22
  • 一种新型热流道温度控制器,涉及热流道温控技术领域,包括机箱主体、组合式温控卡、报警模块,所述组合式温控卡包括显示模块、温控模块、通讯模块,所述组合式温控卡与热流道系统中的加热线连接,所述组合式温控卡与热流道系统中的感温线热电偶连接,所述组合式温控卡与报警模块连接,能克服现有技术的弊端,取消传统组合式温控卡独立报警方式,将所有组合式温控卡报警功能集中管理;增加一键同步升温功能,通过组合式温控卡的温控模块控制热流道系统中的每一个控温点以非常接近的温度持续升到设定的温度值;增加加热线和感温线混接报警功能,一旦检测到加热线和感温线混接情况,设备自动停止输出,能有效防止感温热电偶烧坏。
  • 超高温温度控制箱-201822058762.3
  • 吴乙万;李上洲;白鸿柏;邵一川;薛新;任志英 - 福州大学
  • 2018-12-10 - 2019-06-04 - G05D23/22
  • 本实用新型提出一种超高温温度控制箱,其特征在于,包括:箱体、分别贯穿设置在箱体两侧部的进气轴流风扇和排气轴流风扇、以及温度采集模块、加热控制模块和NI数据采集卡;所述温度采集模块包括:相连接的K型热电偶温度传感器和热电偶温度变送器;所述加热控制模块包括:功率放大电路和固态继电器;所述热电偶温度变送器、NI数据采集卡、功率放大电路和固态继电器设置在箱体内;所述NI数据采集卡连接热电偶温度变送器,并经功率放大电路连接固态继电器;所述固态继电器连接加热装置电路。本实用新型结构精简,操作简单,性能稳定,成本低。
  • 一种恒温测试系统-201821612253.4
  • 程国锦;李林科;吴天书;杨现文;张健 - 武汉联特科技有限公司
  • 2018-09-30 - 2019-05-17 - G05D23/22
  • 本实用新型涉及温度测试技术领域,提供了一种恒温测试系统,包括控制盒以及测试盒,还包括用于制热或制冷的调温装置,以及用于检测所述控制盒和所述测试盒内温度的温度采集装置;所述控制盒内设有用于根据所述温度采集装置反馈的信号控制所述调温装置的输出功率的温度控制装置,以及用于将调温装置制造的冷气或热气导至所述测试盒的内腔中的导流装置;所述测试盒设有供待测物安装的接口,所述接口与所述测试盒的内腔连通。本实用新型的一种恒温测试系统,通过调温装置、温度采集装置、温度控制装置以及导流装置等的配合,打造出一个具有恒温空气的内腔,极大地方便了待测物的测试。
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