基于超声测温原理的温度分布传感器设计

发布时间：2024-02-21 04:04

　　发动机内部温度越高,其燃烧室温度越高(可达1 600℃),但对其进行测温时常伴随高氧化、颗粒沉积和空气冲刷等恶劣环境。超声测温技术在测量方面定向性好、频率高、抗干扰性好,具有其他测试技术无法比拟的优势,完全可以满足这些恶劣的测试环境的测试要求。本文设计了一种超声测温传感器,并进行相关试验,证明了该方案的可行性。

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【部分图文】：

图1超声测温传感器结构

最后再根据公式（3）敏感元件中材料的声速与温度对应关系，计算得到高温区温度的确切数值，并在不断升温中记录多组数值从而达到标定的效果。设计超声测温传感器的基本结构详见图1。2.2传感器设计

图2敏感元件结构

选用蓝宝石作为敏感元件时测温范围可达0℃～2050℃，但是由于实验室所用的高温炉自身的限制，最高加热温度只能达到1600℃，不能达到蓝宝石的熔点，所以本试验所测温的范围是0℃～1600℃，热电偶加热温度升高的速度约为100℃/5min，所以，可以从0℃开始，以100℃为单....

图3测温试验系统总设计

测温实验系统总设计详见图3。主要由6部分组成：计算机、100MHz的数据采集卡、脉冲收发仪、压电换能器、蓝宝石杆和一台可加热到1600℃的高温炉。频散越小且频率越低的反射信号衰减幅度越小，但是当频率过低时，又会发生反射信号重叠的现象，导致过度的干扰，从而增大误差，因此，本试验....

图42个区截的温度和传输时差的关系

试验过程中总体反射信号趋势较为稳定，即随着温度的升高，反射信号所需要的传播时间不断增加。表2所测的数据中2个区截的温度和传输时差的关系详见图4。由图4可知，2个区截在相同的温度情况下都表现出很好的线性分布，满足测温的需求，后续试验需要测定2个区截在不同温度时传感器所测值的准确性，....

本文编号：3905010