仪器仪表学报

2017年07期

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热沉冷却式薄壁量热计设计及分析

郭雨岩;孔德仁

为满足大当量战斗部热毁伤威力评估的需求,弥补传统薄壁量热计在爆炸场环境中易变形、易烧蚀的不足,采用在热敏元件后壁面添加热沉体的方式,设计一种新型热沉冷却式热流密度传感器,以间接测量的方式,通过热敏元件后壁面温度,获得入射热流密度。建立传感器理论模型,推导响应时间表达式,并对传感器响应特性进行数值仿真,仿真结果显示:传感器响应时间只与热敏元件的尺寸和材料有关,与热沉体无关。以0.5 mm紫铜作为热敏元件的传感器响应时间可达1.2 ms左右;热沉体吸热系数越大,热敏元件温升越小,同时,随着时间的增加,温升速率逐渐减小。验证试验显示,热沉体的加入可有效降低热敏元件温升,所设计传感器可正确反映入射热流变化。 (共7页)
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