基于集总热容法的薄膜热电偶动态特性研究

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1、StudyofTFTCDynamicCharacterBasedonLumpedCapacitaneeMethod*WANGXiaonaYUFangzhouYANGSuijunQIManyuYEShuliang*(InstituteofIndustryandTradeMeasurementTechnologyChinaJiliangUniversityHangzhou310018China)Abstract:Inordertoanalyzedynamiccharacterofthin-filmthermoc

2、ouple(TFTC)underdifferentheatt「ansferboundaryconditions-azerodimensionalheatt「ansfermodelisestablishedonTFTC卄ansienttemperaturemeasurementprocessThelumpedcapacitaneemethodisusedtoanalyzethin-filmthermocouplesheattransferprocessunderconvectiveheattransfer

3、andradiativeheatt「ansferboundaryconditions.TFTCdynamiccharactertheoreticalparameteriscalculatedbytheestablishmentoftheenergybalanceonthesurfaceofhotjunctionWaterbathstermethodandlaserpulsemethodareusedfordynamiccalibrationonCO1-Kthermocoupletheexperimenta

4、ldynamiccharacterparameterofthesensorisobtainedbyZ-ttransformonthedynamicresponsecurveTheexperimentresultsshowthatthelumpedheatcapacitymethodcanbeusedcorrectlytoanalyzethedynamiccharacterofthirHilrrthermocouple.ThethirHilmthermocoupletimeconstantunderdiff

5、erentboundaryconditionsissimplet(calculateThetheoreticaltimeconstantisclosetotheexperimentalKeywords:thirHilmthermocouple;dynamiccharacter;zerodimensionalheattransfermodel;thelumpedcapacitancemethod;dynamiccharactercalibrationEEACC:723Cdoi:103969/jissn.100

6、4-16992014.12008基于集总热容法的薄膜热电偶动态特性研究汝王晓娜于方舟杨遂军祁漫宇，叶树亮*(中国计量学院工业与商贸计量技术研究所杭州310018)摘要：为了分析不同边界传热条件下薄膜热电偶的动态特性，对薄膜热电偶瞬态测温过程建立零维传热模型。运用集总热容法分析对流换热、辐射换热两种边界条件下薄膜热电偶传热过程通过建立热结点表面能量平衡尖系得到传感器动态将性理论参数“采用水浴阶跃法、激光脉冲法对CO1-K型薄膜热电偶进行动态标定实验通过对动态响应曲线进行Z-t变换徉到薄膜热电偶动态特性实验参数

7、。实验结果表明•集总热容法能够正确分析薄膜热电偶的动态特性•且计算不同边界条件下薄膜热电偶时间常数过程简单时间常数理论值接近实验值。尖键词：薄膜热电偶；动态特性；零维非稳态传热模型；集总热容法；动态标定中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1004-1699(2014)12-1627-05动态特性是反映薄膜热电偶快速测温能力的重要性质通常采用水浴法、激波法、电加热回路法、激光肪冲法等动态标定实验方法来确定动态特性参数⑴。由于薄膜热电偶缺乏统一的动态标定方案不同标定方案边界传热条件不同实验得出的动态特

8、性参数存在差别。如何对不同边界条件下薄膜热电偶的动态特忖进行理论分析是快速测温领域亟需解决的问题。目前主要采用一维非稳态传热模型对薄膜热哇偶进行动态特性分析穴连理工大学崔云先等人对菸结点膜层内建立一维非稳态传热模型推导得出热统点膜厚与动态特性之间的尖系⑵；上海理工大学杨丽红等人提出了基于对流换热为边界条件的一维非稳态薄膜热电偶传热模型并计算出水浴阶跃条件下Cu/CuNi薄膜热电偶的时间常数⑶。采用一维非稳态传热模