基于脉冲加热法的薄膜热流传感器热物性参数测量技术研究

张宏安, 黄见洪, 秦 峰, 张扣立, 孔荣宗, 刘济春

(1. 中国空气动力研究与发展中心 超高速空气动力研究所, 四川 绵阳 621000; 2. 中国科学院 福建物质结构研究所, 福州 350002)

0 引 言

目前，常用的综合标定方法有热流标定法、瞬态加热法和浸入法[3]。热流标定法是通过标定获得传感器表面热流和表面温度响应，经过计算得到热物性参数，其标定法最终溯源到温度测量标准或电流、电压测量标准。国外发达国家先后研制了热流标定装置，如美国国家标准技术研究所(NIST)的标定装置、瑞典国家测试研究所的标定装置、挪威火灾研究实验室(SINTEF)的标定装置、意大利国家计量院(IMGC)的标定装置以及法国国家计量与测试实验室(LNE)的标定装置等[4-7]。国内的热流标定装置有中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所的黑体炉热流标定装置等[8-9]。哈尔滨工业大学的戴景民等[10-11]提出用脉冲加热技术测量材料的热物性参数，但是该方法不适用于薄膜热流传感器基底材料的热物性参数测量。上述的这些热流标定装置研制较为困难，建造成本较高，操作复杂，不适用于激波风洞脉冲气动加热测量。中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所建立的瞬态加热法和浸入法标定装置[1]，由于实验条件简单，对实验设备的要求低，因而得到了很好的应用。但其缺点是加热源不稳定，对操作过程要求比较苛刻，人为因素引起的重复性误差较大。

激波风洞气动热试验脉冲加热设备的加热方式为瞬态加热，通常采用薄膜热流传感器进行热流测量。……