[发明专利]基于柔性薄膜热电堆的条纹式辐射热流测量装置

摘要

本发明公开了一种真空环境下的基于柔性薄膜热电堆的条纹式辐射热流测量装置，包括等温腔体和其支撑的敏感片，等温腔体的底部分别安装有薄膜加热器和测温用传感器并用引线引出至高精度控温仪，利用高精度控温仪对等温腔体进行控温；敏感片分为柔性热电堆敏感片和硬质基底两部分，柔性热电堆敏感片以聚酰亚胺薄膜为基底，聚酰亚胺膜上方设置连通的回型热电材料一，在热电材料一上间隔电镀或溅射热电材料二，热电材料二两端形成热电偶冷结点和热结点。本发明的测量装置，实现了真空环境下辐射热流的准确和快速测量，提高了航天器真空热试验外热流的准确测量和快速测量能力，降低了试验误差，提高了试验精度。

主权项

1.真空环境下的基于柔性薄膜热电堆的条纹式辐射热流测量装置，包括腔壁温度均匀且恒定的等温腔体，等温腔体在对称两个侧面上缘内侧加工有凹槽，用以支撑敏感片，等温腔体的内底部和外底部分别安装有温度传感器和薄膜加热器，温度传感器和薄膜加热器通过控温仪进行加热控制和温度测量，等温腔体侧面对称位置有四个安装孔；敏感片由柔性热电堆敏感片和硬质基底两部分组成，柔性热电堆敏感片以聚酰亚胺薄膜为基底，其上电镀或刻蚀形成热电堆康铜条箔带构成的曲线结构，曲线结构为热电材料一，曲线两端引出两个电极，两个电极与电势采集装置电连接，在曲线结构上间隔喷涂热电材料二，在热电材料二的两端形成热电偶冷结点和热结点，热电偶正向串联形成热电堆，上述结构形成后在整个热敏感片上沉积或溅射一层电绝缘层；硬质基底和柔性热电堆敏感片粘接在一起组成单个单元敏感片，单个单元敏感片的上下表面分别涂覆发射率不同的两种材料，两种材料直接涂敷在绝缘层和硬质基底上，发射率不同的两种材料在单个单元敏感片上表面和下表面等分形成发射率不同的涂层一和涂层二，涂层一和涂层二之间形成结合界面，涂层一和涂层二分别覆盖热电堆冷结点和热结点的对应区域，敏感片上表面的涂层一、涂层二分别对应于敏感片下表面的涂层二和涂层一，其中，在冷结点或热结点的始端和终端分别连接有引线，引线连接有电势采集装置，以对辐射热流引发的电势值进行采集，其中，单个单元敏感片相互串联组成多单元敏感片，相邻单元为镜像对称分布。