一種單芯結(jié)構(gòu)的燒蝕厚度溫度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航天測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種單芯結(jié)構(gòu)的燒蝕厚度溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂燒蝕，是指導(dǎo)彈和飛行器再入大氣層時(shí)在熱流作用下，由熱化學(xué)和機(jī)械過(guò)程引起的固體表面的材料消耗現(xiàn)象。
[0003]燒蝕材料，也可稱為防熱層，主要用于導(dǎo)彈頭部、載人返回艙防熱大底、航天飛機(jī)防熱瓦等。這種材料在熱流作用下能發(fā)生分解、熔化、蒸發(fā)、升華、侵蝕等物理和化學(xué)變化，借材料表面的質(zhì)量消耗帶走大量的熱，以冷卻飛行器再入大氣層時(shí)產(chǎn)生的大量熱能，阻止熱流傳入飛行器內(nèi)部而造成的致命破壞。
[0004]燒蝕厚度是航天工程中的再入飛行器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)。必要的燒蝕材料厚度對(duì)保證飛行器內(nèi)設(shè)備和人員的安全十分重要。而降低燒蝕材料的厚度，又有利于減輕飛行器的凈重，可以提高有效載荷。
[0005]燒蝕厚度溫度傳感器一般用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)用再入飛行器的不同部位的燒蝕厚度和燒蝕溫度變化情況，給飛行器設(shè)計(jì)師提供改進(jìn)防熱層所需的數(shù)據(jù)。
[0006]常見(jiàn)的燒蝕厚度傳感器和燒蝕溫度傳感器通常屬于兩種產(chǎn)品。燒蝕厚度和燒蝕溫度反別由兩種產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，有人研究過(guò)光纖式的燒蝕厚度和燒蝕溫度一體化的技術(shù)，但目前還沒(méi)有見(jiàn)實(shí)用產(chǎn)品。本實(shí)用新型提出了一種采用薄膜工藝制造的燒蝕厚度溫度傳感器，其主要優(yōu)點(diǎn)是:一個(gè)產(chǎn)品可以同時(shí)獲取燒蝕厚度和燒蝕溫度兩個(gè)參數(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種單芯結(jié)構(gòu)的燒蝕厚度溫度傳感器，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0009]—種單芯結(jié)構(gòu)的燒蝕厚度溫度傳感器，包括燒蝕測(cè)棒、外殼、電路板和電纜，所述燒蝕測(cè)棒的一端設(shè)于外殼內(nèi)，電路板設(shè)于外殼內(nèi)，且電路板連接電纜，電纜延伸至外殼外偵U，所述燒蝕測(cè)棒由絕緣管、表面鍍膜層、內(nèi)芯金屬線、前端頭導(dǎo)電膠、絕緣緊固圈、鍍膜引線和表面保護(hù)涂層構(gòu)成，所述表面鍍膜層鍍于絕緣管的外壁上，內(nèi)芯金屬線設(shè)于絕緣管內(nèi)，內(nèi)芯金屬線通過(guò)設(shè)于絕緣管前端的前端頭導(dǎo)電膠與表面鍍膜層電連接，所述表面鍍膜層與內(nèi)芯金屬線采用不同金屬制成，因此形成一個(gè)熱電偶，鍍膜引線與表面鍍膜層電連接；所述絕緣緊固圈設(shè)于絕緣管的尾端，絕緣管的尾端通過(guò)絕緣緊固圈連接外殼，起到固定的作用；所述表面保護(hù)涂層涂于表面鍍膜層的表面，所述電路板上設(shè)有信號(hào)放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A、熱敏電阻、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器B、微處理器、可控恒流源和模數(shù)轉(zhuǎn)換器C，所述鍍膜引線和內(nèi)芯金屬線連接信號(hào)放大器，信號(hào)放大器連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器A ;所述熱敏電阻連接放大電路，放大電路連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器B，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器B和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A均連接微處理器，所述微處理器連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器C，且微處理器通過(guò)連接穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓電源通過(guò)電纜連接外部電源，所述可控恒流源的兩端分別與燒蝕測(cè)棒和微處理器電連接。
[0010]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述內(nèi)芯金屬線采用鉑絲或鉑銠絲或鎢絲或鉬絲制成。
[0011]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述絕緣緊固圈采用環(huán)氧玻璃布層壓板或聚四氟乙烯或聚砜制成。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提出了一種采用薄膜工藝制造的燒蝕厚度溫度傳感器。該傳感器采用單芯金屬線結(jié)構(gòu)，一個(gè)產(chǎn)品可以同時(shí)獲取燒蝕厚度和燒蝕溫度兩個(gè)參數(shù)。在燒蝕過(guò)程中，防熱層表面形成的等離子體和碳化層均為電的良導(dǎo)體，燒蝕電阻的阻值也就和燒蝕厚度成線性關(guān)系，燒蝕熱電偶的輸出電動(dòng)勢(shì)和燒蝕溫度成比例關(guān)系，一個(gè)產(chǎn)品可以同時(shí)獲取燒蝕厚度和燒蝕溫度兩個(gè)參數(shù)，體積小、重量輕、精度高，對(duì)防熱層破壞小，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，便于成本控制，可以做到:標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、小型化，不存在放射污染，保證生產(chǎn)和測(cè)試人員的安全。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型一種單芯結(jié)構(gòu)的燒蝕厚度溫度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型一種單芯結(jié)構(gòu)的燒蝕厚度溫度傳感器中燒蝕測(cè)棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型一種單芯結(jié)構(gòu)的燒蝕厚度溫度傳感器的電路圖。
[0016]圖中:1_絕緣管、2-表面鍍膜層、3-內(nèi)芯金屬線、4-前端頭導(dǎo)電膠、5-絕緣緊固圈、6-鍍膜引線、7-表面保護(hù)涂層、11-燒蝕測(cè)棒、12-外殼、13-電路板、14-電纜、21-信號(hào)放大器、22-模數(shù)轉(zhuǎn)換器A、23-熱敏電阻、24-放大電路、25-模數(shù)轉(zhuǎn)換器B、26-微處理器、27-穩(wěn)壓電源、28-模數(shù)轉(zhuǎn)換器C、29-可控恒流源。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]請(qǐng)參閱圖1?3，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種單芯結(jié)構(gòu)的燒蝕厚度溫度傳感器，包括燒蝕測(cè)棒11、外殼12、電路板13和電纜14，所述燒蝕測(cè)棒11的一端設(shè)于外殼12內(nèi)，電路板13設(shè)于外殼12內(nèi)，且電路板13連接電纜14，電纜14延伸至外殼12外側(cè)，所述燒蝕測(cè)棒11由絕緣管1、表面鍍膜層2、內(nèi)芯金屬線3、前端頭導(dǎo)電膠4、絕緣緊固圈5、鍍膜引線6和表面保護(hù)涂層7構(gòu)成，所述表面鍍膜層2鍍于絕緣管I的外壁上，內(nèi)芯金屬線3設(shè)于絕緣管I內(nèi)，內(nèi)芯金屬線3通過(guò)設(shè)于絕緣管I前端的前端頭導(dǎo)電膠4與表面鍍膜層2電連接，鍍膜引線6與表面鍍膜層2電連接；且所述表面鍍膜層2與內(nèi)芯金屬線3采用不同金屬制成，從而形成熱電偶，所述絕緣緊固圈5設(shè)于絕緣管I的尾端，絕緣管I的尾端通過(guò)絕緣緊固圈5連接外殼12，起到固定的作用；所述表面保護(hù)涂層7涂于表面鍍膜層2的表面，所述電路板
13上設(shè)有信號(hào)放大器21、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A22、熱敏電阻23、放大電路24、模數(shù)轉(zhuǎn)換器B25、微處理器26、可控恒流源29和模數(shù)轉(zhuǎn)換器C28，所述鍍膜引線6和內(nèi)芯金屬線3連接信號(hào)放大器21，信號(hào)放大器21連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器A22 ;所述熱敏電阻23連接放大電路24，放大電路24連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器B25，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器B25和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A22均連接微處理器26，所述