高温温度传感器的研究和应用

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1、图书分类号TP212.9密级非密注1UDC_______________________________________________________________硕士学位论文高温温度传感器的研究与应用徐雁指导教师（姓名、职称）郭涛副教授申请学位级别工学硕士专业名称测试计量技术及仪器论文提交日期2012年6月5日论文答辩日期2012年6月1日学位授予日期________年______月______日论文评阅人乔铁柱、闫树斌答辩委员会主席年夫顺年月日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的

2、内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：高温温度传感器的研究与应用摘

3、要温度是生产过程中应用最普遍，同时也最重要的工艺参数，它是一个最基本的物理量。不管是工农业生产，还是科学研究、国防现代化，都是离不开温度测量的。但是要准确测量温度，特别是准确的测量表面温度，并不是轻而易举的。如果测量时选择的方法不合适或者是测试的环境满足不了要求，即便是温度计的准确度很高，都是很难达到预期的测试结果的，其中高温测量的准确性更是引起了人们的高度关注。温度在航空航天、军事领域中也是一个十分重要的检测参数。在航空航天、军事领域中，弹道导弹、再入飞行器、空间作战飞行器、超速巡航导弹以高超声速（及Ma数超过5）飞行时，由于空气粘性作用，引起强烈的气动加热现象

4、，使得飞行器周围的温度急剧升高，温度的准确测量对隔热结构的设计以及飞行器内部仪器工作的可靠性起着至关重要的作用。由于飞行环境复杂，我们采用接触式测量的方法。在表面高温测量时，我们要选择、设计合适的高温温度传感器，对高温温度传感器进行冷端补偿、线性化、放大等信号处理，最终得到标准的电压或者电流信号，便于远距离传输，并对整个测温系统进行标定，以保证传感器的性能指标达到要求。选择了合适的测温系统之后，本文针对任务书提出的如何准确测量高超声速飞行器外壁温度的要求，对测试系统、飞行器结构、飞行器飞行环境，分别进行了详细的研究，并从理论上分析测温存在较大误差的原因。针对误差存

5、在的原因，我们依据传热学理论对测温环境进行合理的假设，从测得的飞行器内壁温度，推导出飞行器外壁的实际温度，为了验证假设和计算的合理性、准确性，对整个过程进行了高温模拟试验，并利用ANSYS对传热过程进行了瞬态热仿真分析。通过实验、计算和仿真，发现最终得出的结果仍然存在误差，但这样的误差在工程计算中是可以被接受的。关键字：表面温度测量，高温、高超声速，传热学，ANSYS仿真ResearchandApplicationofHightemperaturesensorAbstractTemperatureisafundamentalphysicalquantity,whi

6、chisthemostcommonandimportanttechnicalparametersintheproductionprocess.Manyaspectssuchastheindustrialandagriculturalproduction,scientificresearchandnationaldefensemodernizationareinseparablefromtemperaturemeasurement.However,accuratetemperature,especiallyaccuratesurfacetemperature,isn

7、oteasytomeasureevenbythermometerwithhighaccuracy.It’sverydifficulttogetthedesiredresultsifthemeasurementmethodisnotappropriateorthemeasurementenvironmentcannotmeettherequirements.Hencegreatconcernisfocusedontheaccuracymeasurementofhightemperature.Temperatureisaveryimportanttestparamet

8、erthe