CN113607539B - 烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置及方法，包括隔离板、往复运动组件、隔热工装以及多个清洁单元；所述隔热工装上设置有第一安装位以及第二安装位，所述第一安装位用于安装被试件，第二安装位用于安装热流传感器；所述清洁单元通过安装端紧固安装在所述隔热工装上，清洁单元本体与所述隔热工装间具有第一间隙，所述清洁单元用于清洁所述隔离板；所述隔离板穿过第一间隙安装在所述隔热工装上，所述隔离板能够在所述第一间隙内沿着所述隔离板的长度方向移动。本发明解决了有效避免因烟尘造成的热流传感器镜头遮堵，大幅提升了烧蚀试件静加热试验一次完成的成功率。

Description

烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置及方法

技术领域

本发明涉及航天结构热强度试验领域，具体地，涉及一种烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置及方法。

背景技术

在航天产品地面试验工程领域，烧蚀类产品的热试验需求越来越大，在开展烧蚀类产品静加热试验过程中，需要利用一定的加热手段对烧蚀类产品进行加热，根据热流传感器的反馈值调控加热量的大小，从而实现试验要求的热流密度加载环境。

在开展烧蚀类产品静加热试验的过程中会伴随着大量的烟尘及火焰产生，烟尘会堵塞在热流传感器的镜头处，严重影响热流密度反馈的真实性，从而导致实际热环境与理论热环境的偏差，造成过考核或者欠考核现象的出现，更严重时会直接造成试验失败，降低烧蚀类产品静加热试验的一次完成成功率。

专利文献CN111272800 A公开了一种模块化的高热流静加热试验装置，包括：上部绝缘挡板、两侧绝缘挡板、石英灯管、灯管导电板、三相功率放大器、水冷反光板、水冷反光板支架、加热器支架、两侧灯管夹具和底座，所述灯管导电板通过螺钉固定在两侧绝缘挡板上，所述水冷反光板和水冷反光板支架通过螺钉连接，所述石英灯管安装在两侧灯管夹具上，所述石英灯管两端的线接在灯管导电板上，所述三相功率放大器的电缆接到灯管导电板上，所述底座与水冷反光板支架固定连接，所述上部绝缘挡板盖在灯管导电板上，所述加热器支架与两侧绝缘挡板固定连接。虽然该方案提供了一种高热流静加热试验装置，但该方案仍没有解决烟尘会堵塞在热流传感器的镜头处的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置及方法。

根据本发明提供的一种烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，包括隔离板、往复运动组件、隔热工装以及多个清洁单元；

所述隔热工装上设置有第一安装位以及第二安装位，所述第一安装位用于安装被试件，第二安装位用于安装热流传感器；

所述清洁单元包括本体以及安装端，所述清洁单元通过所述安装端紧固安装在所述隔热工装上，所述本体与所述隔热工装间具有第一间隙，所述清洁单元上设置有清洁部件，所述清洁部件用于清洁所述隔离板；

所述隔离板穿过第一间隙安装在所述隔热工装上，所述隔离板能够在所述第一间隙内沿着所述隔离板的长度方向移动，且所述隔离板的长度满足如下要求：当隔离板沿长度方向移动时，所述隔离板始终能覆盖住第二安装位；

所述隔离板的一端与所述往复运动组件紧固连接，往复运动组件能够带动所述隔离板沿着所述隔离板的长度方向往复运动。

优选地，所述往复运动组件包括往复运动电机以及第一连接件；

所述往复运动电机与所述隔离板的一端通过所述第一连接件相连。

优选地，所述清洁单元内部设置液冷流道，所述清洁单元的一端设置有进液口和出液口。

优选地，所述液冷流道中的液体为水。

优选地，清洁部件为耐高温清洁刷头。

优选地，所述清洁单元的数量为两个，分别为第一清洁器以及第二清洁器且第一清洁器与第二清洁器沿第二安装位对称布置；

当所述隔离板被所述往复运动组件驱动到距离所述往复运动电机最远位置时，所述隔离板上覆盖住第二安装位的位置为第一位置；当所述隔离板被所述往复运动组件驱动到距离所述往复运动电机最近位置时，隔离板上覆盖住第二安装位的位置为第二位置；

所述第一清洁器与第二清洁器的间距不大于第一位置与第二位置间的间距。

优选地，所述隔离板的宽度大于第二安装位直径的2倍。

优选地，所述隔离板为石英玻璃板或耐热玻璃板。

优选地，所述往复运动组件与隔热工装之间的距离≥1m。

根据本发明提供的一种烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵方法，包括如下步骤：

步骤1：将隔离板遮挡在所述热流传感器前侧；

步骤2：开启往复运动组件，使所述复运动组件驱动所述隔离板沿着所述隔离板的长度方向往复运动；

步骤3：随着隔离板相对于安装在所述隔热工装上的清洁单元的移动，所述清洁单元对所述隔离板进行清洁作业。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明解决了开展烧蚀类试件静加热试验过程中产生的烟尘遮堵热流传感器进而造成试验失败的问题，有效避免因烟尘造成的热流传感器镜头遮堵，大幅提升了烧蚀试件静加热试验一次完成的成功率。

2、本发明清洁单元内部设置了液冷流道，保证了清洁单元在加热试验高温环境下也能正常工作。

3、本发明通过复运动电机、隔离板以及清洁单元的相互配合，达到了自动清洁隔离板的功能，节省了人力，提高了工作效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，如图1所示，包括隔离板2、往复运动组件、隔热工装4以及多个清洁单元。所述隔热工装4上设置有第一安装位5以及第二安装位6，所述第一安装位5用于安装被试件7，第二安装位6用于安装热流传感器8。在一个优选例中，所述第一安装位5位于所述第二安装位6的正上方，且所述隔热工装4可垂直于地面安装，此时所述热流传感器8的测量面与被试件7表面齐平。

所述清洁单元包括本体9以及安装端10，所述清洁单元通过所述安装端10紧固安装在所述隔热工装4上，在一个优选例中，所述安装端10通过连接件与所述隔热工装4紧固连接，所述连接件可以为螺丝与螺钉。所述本体9与所述隔热工装4间具有第一间隙。所述清洁单元上设置有清洁部件，在一个优选例中，所述清洁部件为耐高温清洁刷头；为了使刷头清洁效果更好，所述清洁刷头还可以由电力驱动。所述清洁部件用于清洁所述隔离板2，防止试验时产生的烟尘脏污隔离板2。所述清洁单元内部设置液冷流道，所述清洁单元的一端设置有进液口和出液口。在一个优选例中，所述液冷流道中的液体为水，进行试验时，冷却水经进液口流入，在液冷流道中流动，给所述清洁部件降温，后从出液口流出。所述液冷流道的设计可防止试验过程中温度过高导致清洁单元失效。

所述隔离板2穿过第一间隙安装在所述隔热工装4上，在一个优选例中，所述隔离板2的宽度大于第二安装位6直径的2倍。所述隔离板2能够在所述第一间隙内沿着所述隔离板2的长度方向移动，且所述隔离板2的长度满足如下要求：当隔离板2沿长度方向移动时，所述隔离板2始终能覆盖住第二安装位6，即当热流传感器安装至第二安装位6后，在所述隔离板2移动时，隔离板2的一部分始终能遮挡在热流传感器8前侧，防止试验时产生的烟尘脏污热流传感器镜头。在一个优选例中，所述隔离板2为石英玻璃板。在另一个优选例中，所述隔离板2为耐热玻璃板。所述隔离板2的一端与所述往复运动组件紧固连接。

往复运动组件能够带动所述隔离板2沿着所述隔离板2的长度方向往复运动。如图1所示，所述往复运动组件包括往复运动电机3以及第一连接件12；所述往复运动电机3与所述隔离板2的一端通过所述第一连接件12相连。在一个优选例中，为了避免试验中的高温对往复运动组件产生不利的影响，所述往复运动组件与隔热工装4之间的距离≥1m。

在一个优选例中，如图1所示，所述清洁单元的数量为两个，分别为第一清洁器1以及第二清洁器11且第一清洁器1与第二清洁器11沿第二安装位6对称布置；当所述隔离板2被所述往复运动组件驱动到距离所述往复运动电机3最远位置时，所述隔离板2上覆盖住第二安装位6的位置为第一位置；当所述隔离板2被所述往复运动组件驱动到距离所述往复运动电机3最近位置时，隔离板2上覆盖住第二安装位6的位置为第二位置。所述第一位置与第二位置间的区域为第一区域。所述第一清洁器1与第二清洁器11的间距不大于第一位置与第二位置间的间距。

本发明的工作过程如下：

当进行试验时，试验的加热装置可选用红外石英灯辐射加热装置。所述加热装置放置在所述第一安装位5与第二安装位6的正前方，且保证加热装置距离所述被试件7以及热流传感器8的距离相等，从而保证热流传感器8热流密度反馈值总是与被试件7表面热流密度一致。

所述往复运动电机3驱动所述第一连接件12带动所述隔离板2沿着所述隔离板2的长度方向往复运动，此时，所述隔离板2与固定在所述隔热工装4上的第一清洁器1与第二清洁器11产生相对位移，第一清洁器1与第二清洁器11上的耐高温清洁刷头对隔离板2进行清洁，防止试验时产生的烟尘脏污隔离板2。

当所述隔离板2从距离所述往复运动电机3最远位置运动到，距离所述往复运动电机3最近位置时，所述第一清洁器1会对隔离板2上第二区域进行清洁，所述第二清洁器11会对隔离板2上第三区域进行清洁；所述第二区域为在此运动过程中，隔离板2上经过第一清洁器1的区域,所述第三区域为在此运动过程中，隔离板2上经过第二清洁器11的区域，所述第二区域以及第三区域构成所述第一区域，应该说明的是，本发明中的第二区域和第三区域有重叠的可能。即在此过程中第二安装位6所对应的隔离板2上的位置始终保持清洁状态，试验时产生的烟尘就不会对热流传感器8产生影响。

当所述隔离板2从距离所述往复运动电机3最近位置运动到，距离所述往复运动电机3最远位置时，所述第一清洁器1会对隔离板2上第四区域进行清洁，所述第二清洁器11会对隔离板2上第五区域进行清洁；所述第四区域为在此运动过程中，隔离板2上经过第一清洁器1的区域,所述第五区域为在此运动过程中，隔离板2经过第二清洁器11的区域，所述第四区域以及第五区域构成所述第一区域，应该说明的是，本发明中的第四区域和第五区域有重叠的可能。即在此过程中第二安装位6所对应的隔离板2上的位置始终保持清洁状态，试验时产生的烟尘就不会对热流传感器8产生影响。

本发明还提供了一种烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵方法，采用所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，包括如下步骤；

步骤1：将隔离板2遮挡在所述热流传感器8前侧，防止试验时产生的烟尘脏污热流传感器镜头；

步骤2：开启往复运动组件，使所述复运动组件驱动所述隔离板2沿着所述隔离板2的长度方向往复运动；

步骤3：随着隔离板2相对于安装在所述隔热工装4上的清洁单元的移动，所述清洁单元对所述隔离板2进行清洁作业，即防止试验时产生的烟尘脏污隔离板2。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，其特征在于，包括隔离板(2)、往复运动组件、隔热工装(4)以及多个清洁单元；

所述隔热工装(4)上设置有第一安装位(5)以及第二安装位(6)，所述第一安装位(5)用于安装被试件(7)，第二安装位(6)用于安装热流传感器(8)；

所述清洁单元包括本体(9)以及安装端(10)，所述清洁单元通过所述安装端(10)紧固安装在所述隔热工装(4)上，所述本体(9)与所述隔热工装(4)间具有第一间隙，所述清洁单元上设置有清洁部件，所述清洁部件用于清洁所述隔离板(2)；

所述隔离板(2)穿过第一间隙安装在所述隔热工装(4)上，所述隔离板(2)能够在所述第一间隙内沿着所述隔离板(2)的长度方向移动，且所述隔离板(2)的长度满足如下要求：当隔离板(2)沿长度方向移动时，所述隔离板(2)始终能覆盖住第二安装位(6)；

所述隔离板(2)的一端与所述往复运动组件紧固连接，往复运动组件能够带动所述隔离板(2)沿着所述隔离板(2)的长度方向往复运动。

2.根据权利要求1所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，其特征在于，所述往复运动组件包括往复运动电机(3)以及第一连接件(12)；

所述往复运动电机(3)与所述隔离板(2)的一端通过所述第一连接件(12)相连。

3.根据权利要求1所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，其特征在于，所述清洁单元内部设置液冷流道，所述清洁单元的一端设置有进液口和出液口。

4.根据权利要求3所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，其特征在于，所述液冷流道中的液体为水。

5.根据权利要求1所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，其特征在于，清洁部件为耐高温清洁刷头。

6.根据权利要求2所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，其特征在于，所述清洁单元的数量为两个，分别为第一清洁器(1)以及第二清洁器(11)且第一清洁器(1)与第二清洁器(11)沿第二安装位(6)对称布置；

当所述隔离板(2)被所述往复运动组件驱动到距离所述往复运动电机(3)最远位置时，所述隔离板(2)上覆盖住第二安装位(6)的位置为第一位置；当所述隔离板(2)被所述往复运动组件驱动到距离所述往复运动电机(3)最近位置时，隔离板(2)上覆盖住第二安装位(6)的位置为第二位置；

所述第一清洁器(1)与第二清洁器(11)的间距不大于第一位置与第二位置间的间距。

7.根据权利要求1所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，其特征在于，所述隔离板(2)的宽度大于第二安装位(6)直径的2倍。

8.根据权利要求1所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，其特征在于，所述隔离板(2)为耐热玻璃板。

9.根据权利要求1所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，其特征在于，所述往复运动组件与隔热工装(4)之间的距离≥1m。

10.一种烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的烧蚀类试件静加热试验热流传感器防遮堵装置，包括如下步骤：

步骤1：将隔离板(2)遮挡在所述热流传感器(8)前侧；

步骤2：开启往复运动组件，使所述复运动组件驱动所述隔离板(2)沿着所述隔离板(2)的长度方向往复运动；

步骤3：随着隔离板(2)相对于安装在所述隔热工装(4)上的清洁单元的移动，所述清洁单元对所述隔离板(2)进行清洁作业。

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