超高温传感器用感温材料与结构特性分析

作     者：王超杰 王梦楠 阎涛 袁广民 WANG Chaojie WANG Mengnan YAN Tao YUAN Guangmin

作者机构：国防科学技术大学航天科学与工程学院长沙410073 空间物理重点试验室北京100076 航天科技集团公司四院四十四所技术研发中心西安710025 空天微纳系统教育部重点实验室(西北工业大学)西安710072 

基　　金：中央高校基本科研业务费资助项目(3102015ZY08 3102015CS05006) 111引智基地项目(B13044) 

出 版 物：《材料科学与工艺》 (Materials Science and Technology)

年 卷 期：2016年第24卷第5期

页      码：65-70页

摘      要：针对现有蓝宝石光纤温度传感器测温上限难以突破1 700℃的瓶颈问题,本文分别从传感器测温结构和感温材料两方面进行了分析改进,以满足对2 000～2 500℃超高温的测量需求.提出了一种接触-非接触相结合的新型传感器测温结构,并结合非接触式测温结构特点给出了Plank黑体辐射温度误差补偿公式,解决了非接触结构的准确测温问题.结合不同感温材料特性分别对难熔金属、陶瓷基复合材料和C/C复合材料的高温性能进行分析比较,包括材料强度、密度、抗氧化性、塑性、熔点等,筛选出适合作为超高温传感器的备选感温材料.针对筛选出的感温材料设计了抗热震性试验和抗氧化烧蚀试验,实验结果表明Hf B2-Si C复合材料能够满足超高温环境下对感温材料物理特性的特殊需求.传感器温度试验结果表明,采用接触-非接触式新结构和Hf B2-Si C感温材料的新型光纤温度传感器可对2 500℃高温进行长时间稳定测量,测量精度达到±1%.

主 题 词：光纤温度传感器 超高温 接触-非接触 测温结构 感温材料 陶瓷基复合材料 

学科分类：07[理学] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11951/j.issn.1005-0299.20160511

馆 藏 号：203207317...