一種單芯結構的燒蝕厚度溫度傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及航天測量設備領域，具體是一種單芯結構的燒蝕厚度溫度傳感器。
【背景技術】
[0002]所謂燒蝕，是指導彈和飛行器再入大氣層時在熱流作用下，由熱化學和機械過程引起的固體表面的材料消耗現(xiàn)象。
[0003]燒蝕材料，也可稱為防熱層，主要用于導彈頭部、載人返回艙防熱大底、航天飛機防熱瓦等。這種材料在熱流作用下能發(fā)生分解、熔化、蒸發(fā)、升華、侵蝕等物理和化學變化，借材料表面的質(zhì)量消耗帶走大量的熱，以冷卻飛行器再入大氣層時產(chǎn)生的大量熱能，阻止熱流傳入飛行器內(nèi)部而造成的致命破壞。
[0004]燒蝕厚度是航天工程中的再入飛行器設計的一個重要參數(shù)。必要的燒蝕材料厚度對保證飛行器內(nèi)設備和人員的安全十分重要。而降低燒蝕材料的厚度，又有利于減輕飛行器的凈重，可以提高有效載荷。
[0005]燒蝕厚度溫度傳感器一般用于測量實驗用再入飛行器的不同部位的燒蝕厚度和燒蝕溫度變化情況，給飛行器設計師提供改進防熱層所需的數(shù)據(jù)。
[0006]常見的燒蝕厚度傳感器和燒蝕溫度傳感器通常屬于兩種產(chǎn)品。燒蝕厚度和燒蝕溫度反別由兩種產(chǎn)品進行測量。據(jù)文獻報道，有人研究過光纖式的燒蝕厚度和燒蝕溫度一體化的技術，但目前還沒有見實用產(chǎn)品。本實用新型提出了一種采用薄膜工藝制造的燒蝕厚度溫度傳感器，其主要優(yōu)點是:一個產(chǎn)品可以同時獲取燒蝕厚度和燒蝕溫度兩個參數(shù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種單芯結構的燒蝕厚度溫度傳感器，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0009]—種單芯結構的燒蝕厚度溫度傳感器，包括燒蝕測棒、外殼、電路板和電纜，所述燒蝕測棒的一端設于外殼內(nèi)，電路板設于外殼內(nèi)，且電路板連接電纜，電纜延伸至外殼外偵U，所述燒蝕測棒由絕緣管、表面鍍膜層、內(nèi)芯金屬線、前端頭導電膠、絕緣緊固圈、鍍膜引線和表面保護涂層構成，所述表面鍍膜層鍍于絕緣管的外壁上，內(nèi)芯金屬線設于絕緣管內(nèi)，內(nèi)芯金屬線通過設于絕緣管前端的前端頭導電膠與表面鍍膜層電連接，所述表面鍍膜層與內(nèi)芯金屬線采用不同金屬制成，因此形成一個熱電偶，鍍膜引線與表面鍍膜層電連接；所述絕緣緊固圈設于絕緣管的尾端，絕緣管的尾端通過絕緣緊固圈連接外殼，起到固定的作用；所述表面保護涂層涂于表面鍍膜層的表面，所述電路板上設有信號放大器、模數(shù)轉換器A、熱敏電阻、放大電路、模數(shù)轉換器B、微處理器、可控恒流源和模數(shù)轉換器C，所述鍍膜引線和內(nèi)芯金屬線連接信號放大器，信號放大器連接模數(shù)轉換器A ;所述熱敏電阻連接放大電路，放大電路連接模數(shù)轉換器B，所述模數(shù)轉換器B和模數(shù)轉換器A均連接微處理器，所述微處理器連接模數(shù)轉換器C，且微處理器通過連接穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓電源通過電纜連接外部電源，所述可控恒流源的兩端分別與燒蝕測棒和微處理器電連接。
[0010]作為本實用新型進一步的方案:所述內(nèi)芯金屬線采用鉑絲或鉑銠絲或鎢絲或鉬絲制成。
[0011]作為本實用新型再進一步的方案:所述絕緣緊固圈采用環(huán)氧玻璃布層壓板或聚四氟乙烯或聚砜制成。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型提出了一種采用薄膜工藝制造的燒蝕厚度溫度傳感器。該傳感器采用單芯金屬線結構，一個產(chǎn)品可以同時獲取燒蝕厚度和燒蝕溫度兩個參數(shù)。在燒蝕過程中，防熱層表面形成的等離子體和碳化層均為電的良導體，燒蝕電阻的阻值也就和燒蝕厚度成線性關系，燒蝕熱電偶的輸出電動勢和燒蝕溫度成比例關系，一個產(chǎn)品可以同時獲取燒蝕厚度和燒蝕溫度兩個參數(shù)，體積小、重量輕、精度高，對防熱層破壞小，生產(chǎn)工藝簡單，便于成本控制，可以做到:標準化、系列化、小型化，不存在放射污染，保證生產(chǎn)和測試人員的安全。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型一種單芯結構的燒蝕厚度溫度傳感器的結構示意圖。
[0014]圖2為本實用新型一種單芯結構的燒蝕厚度溫度傳感器中燒蝕測棒的結構示意圖。
[0015]圖3為本實用新型一種單芯結構的燒蝕厚度溫度傳感器的電路圖。
[0016]圖中:1_絕緣管、2-表面鍍膜層、3-內(nèi)芯金屬線、4-前端頭導電膠、5-絕緣緊固圈、6-鍍膜引線、7-表面保護涂層、11-燒蝕測棒、12-外殼、13-電路板、14-電纜、21-信號放大器、22-模數(shù)轉換器A、23-熱敏電阻、24-放大電路、25-模數(shù)轉換器B、26-微處理器、27-穩(wěn)壓電源、28-模數(shù)轉換器C、29-可控恒流源。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]請參閱圖1?3，本實用新型實施例中，一種單芯結構的燒蝕厚度溫度傳感器，包括燒蝕測棒11、外殼12、電路板13和電纜14，所述燒蝕測棒11的一端設于外殼12內(nèi)，電路板13設于外殼12內(nèi)，且電路板13連接電纜14，電纜14延伸至外殼12外側，所述燒蝕測棒11由絕緣管1、表面鍍膜層2、內(nèi)芯金屬線3、前端頭導電膠4、絕緣緊固圈5、鍍膜引線6和表面保護涂層7構成，所述表面鍍膜層2鍍于絕緣管I的外壁上，內(nèi)芯金屬線3設于絕緣管I內(nèi)，內(nèi)芯金屬線3通過設于絕緣管I前端的前端頭導電膠4與表面鍍膜層2電連接，鍍膜引線6與表面鍍膜層2電連接；且所述表面鍍膜層2與內(nèi)芯金屬線3采用不同金屬制成，從而形成熱電偶，所述絕緣緊固圈5設于絕緣管I的尾端，絕緣管I的尾端通過絕緣緊固圈5連接外殼12，起到固定的作用；所述表面保護涂層7涂于表面鍍膜層2的表面，所述電路板
13上設有信號放大器21、模數(shù)轉換器A22、熱敏電阻23、放大電路24、模數(shù)轉換器B25、微處理器26、可控恒流源29和模數(shù)轉換器C28，所述鍍膜引線6和內(nèi)芯金屬線3連接信號放大器21，信號放大器21連接模數(shù)轉換器A22 ;所述熱敏電阻23連接放大電路24，放大電路24連接模數(shù)轉換器B25，所述模數(shù)轉換器B25和模數(shù)轉換器A22均連接微處理器26，所述