一种材料催化特性测量装置制造方法及图纸

本申请涉及催化特性测量的领域，公开了一种材料催化特性测量装置，包括外壳体；绝缘套，连接于外壳体内；安装头，设置两个，两个安装头均连接于绝缘套内；敏感片，设置两个，两个敏感片分别连接于两个安装头的端部，且两个敏感片、与绝缘套和外壳体的一端相平齐；热电偶，设置两个，两个热电偶分别插入两个安装头内，且分别连接于两个敏感片。克服现有电子密度数测量装置只适用于地面静场环境的局限性，提供一种适应高马赫、高温非平衡气动热环境下的结构表面材料催化效应的装置。本申请保证不同材料处于同一个高温非平衡气动热流场中进行催化系数测量，保证了后续不同材料催化效果比对的准确性，为后续飞行器设计提供了有力的数据支撑。撑。撑。

【技术实现步骤摘要】
一种材料催化特性测量装置


[0001]本申请涉及催化测量装置的
，特别是一种材料催化特性测量装置。

技术介绍

[0002]随着飞行器飞行马赫数的提高，飞行器结构表面材料的催化效应对气动加热的影响愈来明显，当近气流温度2500K时氧气开始分解，当近气流温度4000K时氮气开始分解，当近气流温度9000K时氮气完全离解。根据研究表明，热流由催化效应增加的百分比达到了60％以上。为了更好的预测飞行器飞行环境的气动热环境，除了进行理论研究及相关地面试验，更应该在飞行器上安装相应的催化测量装置，将获取的真实飞行条件下的催化数据与地面试验数据及理论研究相结合，指导气动热计算理论模型的修改以达到更好的预测结果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的技术解决问题是：克服现有催化测量装置只适用于地面静场环境的局限性，且一个催化测量装置中只能安装一种待测材料，提供一种适应高马赫、高温非平衡气动热环境下的结构表面材料催化效应的装置—催化测量装置。
[0004]本申请采用如下的技术方案：
[0005]一种材料催化特性测量装置，包括外壳体，
[0006]绝缘套，连接于外壳体内；
[0007]安装头，设置两个，两个安装头均连接于绝缘套内；
[0008]敏感片，设置两个，两个敏感片分别连接于两个安装头的端部，且两个敏感片、与绝缘套和外壳体的一端相平齐；
[0009]热电偶，设置两个，两个热电偶分别插入两个安装头内，且分别连接于两个敏感片。
[0010]所述安装头的端部设置有安装部，安装部的直径小于安装头的直径，敏感片套设于安装部外侧。
[0011]所述敏感片与安装部的周向螺纹连接。
[0012]所述热电偶靠近敏感片的端部设置有接触端，沿着垂直于热电偶轴线方向，接触端截面面积大于热电偶的截面面积。
[0013]所述安装头的熔点不低于800℃；安装头的导热系数不低于16W/(m
·
K)；所述安装头的材质为铜。
[0014]安装头所用材质导热系数越大，后续辨识材料催化系数就越准确；铜不但物性满足要求，而且价格低廉。
[0015]所述安装头内开设有用于插设热电偶的通孔，通孔的长度大于热电偶的长度，通孔远离第一敏感片和\或第二敏感片的端部设置有用于配合螺丝刀的转动槽。
[0016]所述绝缘套远离敏感片的端部设置有绝缘接线座，螺钉穿过绝缘接线座并螺纹连
接于绝缘套；绝缘接线座上连接有接线端子，热电偶电连接于接线端子，接线端子通过电缆电连接插接件。
[0017]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
[0018](1)本专利技术采用需要测量催化系数的材料作为测量装置的敏感片，通过飞行试验可以获取该材料真实的催化效应数据。
[0019](2)本专利技术采用将两种材料的敏感片安装在一个测量装置中，保证不同材料处于同一个高温非平衡气动热流场中进行催化系数测量，保证了后续不同材料催化效果比对的准确性，为后续飞行器设计提供了有力的数据支撑。
附图说明
[0020]图1为实施例中一种材料催化特性测量装置的敏感片安装端的端部结构示意图；
[0021]图2为过敏感片轴线方向的测量装置的剖视图。
[0022]附图标记说明：1、敏感片；2、安装头；3、外壳体；4、绝缘套；5、安装法兰；6、紧固螺母；7、底盖；8、绝缘接线座；9、热电偶；10、格兰头；11、电缆；12、接插件；13、螺钉。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：
[0024]本申请实施例公开一种材料催化特性测量装置，如图1和图2所示，包括外壳体3、绝缘套4、安装头2、敏感片1和热电偶9，绝缘套4螺纹连接于外壳体3内，绝缘套4设置有用于容置安装头2的两个容置孔，安装头2、热电偶9、敏感片1均设置两个，两个安装头2分别插设于两个容置孔内，且安装头2与绝缘套4螺纹连接，两个热电偶9分别插设于两个安装头2内，两个敏感片1分别为第一敏感片和第二敏感片，第一敏感片和第二敏感片分别连接于两个安装头2的端部，且第一敏感片、第一敏感片与绝缘套4和外壳体3的一端相平齐，两个热电偶9分别插入两个安装头2内，且分别连接于第一敏感片、第二敏感片。
[0025]安装头2内开设有用于插设热电偶9的通孔，通孔与安装头2同轴，且通孔贯穿安装头2，通孔的长度大于热电偶9的长度，通孔远离敏感片1的端部设置有用于配合螺丝刀的转动槽。热电偶9靠近第一敏感片或第二敏感片的端部设置有接触端，沿着垂直于热电偶9轴线方向，接触端截面面积大于热电偶9的截面面积。接触端直接与敏感片1接触，使得热电偶9与敏感片的接触面积较大，能够较为准确的测量出敏感片1从自身中心位置到边缘位置的温度。
[0026]安装头2的端部设置有安装部，安装部的直径小于安装头2的直径，敏感片1沿自身轴线方向的一端设置有中心凹槽，安装部位于中心凹槽内，使得敏感片1套设于安装部外侧，敏感片1与安装部的周向螺纹连接，安装头2的材质为铜。实现了安装头2与敏感片1的连接，且敏感片1与安装头2之间有较大的接触面积，第一敏感片和第二敏感片的热量能够较为快速的传递到安装头2，使得第一敏感片和第二敏感片不易损坏，该测量装置能够在高温环境下工作上千秒。
[0027]第一敏感片和第二敏感片的材质不同，比如，第一敏感片可以为待测材质的敏感片1，第二敏感片可以为已知催化特性的标准敏感片1；或者，第一敏感片和第二敏感片均可以不为标准敏感片1，通过该测量装置，可以测量得到第一敏感片和第二敏感片之间的催化
特性差值。
[0028]绝缘套4远离敏感片1的端部设置有绝缘接线座8，螺钉13穿过绝缘接线座8并螺纹连接于绝缘套4；绝缘接线座8上连接有接线端子，热电偶9电连接于接线端子，接线端子通过电缆11电连接插接件。外壳体3背离敏感片1的一端通过螺栓连接有底盖7，底盖上设置有格兰头10，电缆11通过格兰头10穿过底盖7。
[0029]外壳体3外侧设置有安装法兰5和紧固螺母6，紧固螺母6用于对安装法兰5进行紧固，安装法兰5用于将外壳体3与飞行器连接。
[0030]外壳体3设置有第一腔室和第二腔室，第一腔室内径小于第二腔室，第一腔室和第二腔室之间为第一分界面，绝缘套4外周向设置有外螺纹，外壳体3的第一腔室的内壁设置有内螺纹，绝缘套4端部与外壳体3端部齐平时，绝缘套4的另一端与第一分界面之间有间隙。绝缘套4内设置有用于容置安装头2的容置孔，沿着第一腔室到第二腔室的方向，容置孔包括依次设置的第三腔室和第四腔室，第三腔室的内径小于第四腔室的内径，第三腔室和第四腔室之间为第三分界面，第三腔室内壁设置有内螺纹，安装头2沿自身轴线方向依次为第一安装段、第二安装段，第一安装段的外径小于第三腔室的内径，第二安装段的内径大于第三腔室的内径且小于第四腔室的内径，第一安装段的外周向设置有第三腔室内壁配合的外螺纹，第一安装段的外螺纹长度大于第三腔室内螺纹长度且螺纹根部有退刀槽，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种材料催化特性测量装置，其特征在于：包括外壳体(3)，绝缘套(4)，连接于外壳体(3)内；安装头(2)，设置两个，两个安装头(2)均连接于绝缘套(4)内；敏感片(1)，设置两个，两个敏感片(1)分别连接于两个安装头(2)的端部，且两个敏感片(1)、与绝缘套(4)和外壳体(3)的一端相平齐；热电偶(9)，设置两个，两个热电偶(9)分别插入两个安装头(2)内，且分别连接于两个敏感片(1)。2.根据权利要求1所述的一种材料催化特性测量装置，其特征在于：所述安装头(2)的端部设置有安装部，安装部的直径小于安装头(2)的直径，敏感片(1)套设于安装部外侧。3.根据权利要求2所述的一种材料催化特性测量装置，其特征在于：所述敏感片(1)与安装部的周向螺纹连接。4.根据权利要求1所述的一种材料催化特性测量装置，其特征在于：所述热电偶(9)靠近敏感片(1)的端部设置有接触端，沿着垂直于热电偶(9)轴线方向，接触端截面面积大于热电偶(9)的截面面积。5.根据权利要求1所述的一种材料催化特性测量装置，其特征在于：所述安装头(2)的熔点不低于800℃；安装头(2)的导热系数不低于16W/(m
·
K)；安装头(2)的材质优选为铜。6.根据权利要求1所述的一种材料催化特性测量装置，其特征在于：所述安装头(2)内开设有用于插设热电偶(9)的通孔，通孔的长度大于热电偶(9)的长度，通孔远离敏感片(1)的端部设置有用于配合螺丝刀的转动槽。7.根据权利要求1所述的一种材料催化特性测量装置，其特征在于：所述绝缘套(4)远离敏感片(1)的端部设置有绝缘接线座(8)，螺钉...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔占中，高扬，檀妹静，周禹，解向前，迟蓬涛，李潞宁，于明星，陈燕扬，陈敏，尘军，陈政，
申请(专利权)人：北京临近空间飞行器系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：