高速飞行器外表面高温在线测量装置及其制备、测量方法

摘要

本发明公开了一种高速飞行器外表面高温在线测量装置及其制备和测量方法，属于微传感器技术领域。本发明采用微加工工艺成型包含有多个薄膜热电偶的温度测量模块，将该模块内嵌于烧蚀层内，其中薄膜热电偶测温节点方向沿烧蚀层的法线方向，保证各薄膜热电偶与烧蚀层外表面的距离不同，而每个薄膜热电偶分别测量出待测点沿烧蚀层温度梯度方向上的温度，最后采用传热学烧蚀模型来推导出飞行器外表面温度。有益效果：1)采用薄膜热电偶响应时间很快，可实现实时的温度测量；2)靠近高温处的烧蚀层结构完整，对飞行器的热防护性能影响较小，此外对飞行器周围流场几乎没有影响；3)工艺过程中只需一次沉积。

主权项

一种高速飞行器外表面高温测量装置，其特征在于：包括温度测量模块，所述温度测量模块的基底为氧化铝基片(1)，其长度小于烧蚀层厚度h；其上依次沉积有铝金属层(2)和氧化铝层(3)；在氧化铝层(3)上沉积有N个薄膜热电偶(4)，N个薄膜热电偶(4)的节点沿氧化铝基片(1)长度方向等间距分布，其间距为Δh＝h/(N+2.5)，薄膜热电偶(4)上沉积有氧化铝电绝缘层(5)，该氧化铝电绝缘层(5)将所述薄膜热电偶(4)完全包覆；补偿导线(6)将各薄膜热电偶(4)两电极末端信号引出；烧蚀层(8)上待测温点位置处钻不贯通孔，所述孔高度不小于温度测量模块长度；将上述温度测量模块装配到孔内，且孔的径向与所述温度测量模块长度方向一致；用耐高温胶(7)填充孔与温度测量模块的缝隙；将安装好温度测量模块的烧蚀层(8)与机体(9)装配。