活塞隔熱塗層隔熱度測量試驗裝置的製作方法

2023-07-18 21:25:41 1

專利名稱：活塞隔熱塗層隔熱度測量試驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量裝置，具體涉及一種活塞隔熱塗層隔熱度測量試驗裝置。
背景技術：
發動機燃燒室部件受到高溫燃氣周期性的作用，承受高的熱負荷。伴隨新型發動機的研發，燃燒室受熱部件熱負荷已超過材料安全使用裕度，需採用隔熱塗層提高受熱部件熱負荷抗力。隔熱塗層評估的關鍵指標是隔熱度，目前對隔熱度測量方法有數值仿真和試驗兩種方法。數值仿真由於材料的熱物性參數難準確量化，隔熱度測量的主要方法是試驗方法。目前隔熱度試驗測量方法主要有燃氣、高頻感應和石英燈加熱方法，由於隔熱塗層隔熱度與熱源加載和冷卻工況相關，有效的模擬受熱件隔熱塗層在發動機特定工況下的隔熱度，需準確的等效受熱件冷卻工況和熱源加載。

發明內容
本發明所要解決的技術是提供一種活塞隔熱塗層隔熱度測量試驗裝置，該裝置可操作性強，耗用材料少，可以有效的評估隔熱塗層隔熱度。本發明的技術方案:一種活塞隔熱塗層隔熱度測量試驗裝置，它包括活塞、陶瓷層、雷射頭、紅外測溫儀、氣管、流量計、空壓機和熱電偶，活塞上設置有陶瓷層，陶瓷層的上方設置有雷射頭、紅外測溫儀，氣管與活塞連接，流量計設置在氣管上，空壓機與氣管連接，熱電偶設置在活塞與陶瓷層的基體接觸面之間。上述測量裝置的測量步驟如下:
(1)首先連接非標設計的氣管到活塞需要冷卻區域，調節雷射頭在活塞正上方合適位置，開啟空壓機、流量計和雷射頭，通過流量計控制氣流大小，通過壓縮空氣模擬活塞環槽和振蕩油腔、活塞內腔區域冷卻；
(2)根據活塞的陶瓷層的特定工況下所需能量設置雷射頭的能量並對陶瓷層進行加
執.(3)通過紅外測量儀對陶瓷層的表面的隔熱度進行測量，活塞與陶瓷層的基體接觸區域隔熱度通過熱電偶進行測量，待活塞溫度達到穩定時，記錄下熱電偶和紅外測溫儀測量的溫度，從而獲得隔熱塗層的隔熱度。本發明與現有技術相比具有以下有益效果:本發明通過設計非標試驗裝置模擬活塞的冷卻和熱源加載，採用紅外測溫儀測量塗層表面溫度，採用熱電偶測量塗層與基體接觸面的溫度，可量化活塞塗層隔 熱度。具有可操作性強、耗用材料少等優點，可以有效的評估隔熱塗層隔熱度，其試驗結果為隔熱塗層優化設計提供指導。


圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式一種活塞隔熱塗層隔熱度測量試驗裝置，它包括活塞1、陶瓷層2、雷射頭3、紅外測溫儀4、氣管5、流量計6、空壓機7和熱電偶8，活塞I上設置有陶瓷層2，陶瓷層2的上方設置有雷射頭3、紅外測溫儀4，氣管5與活塞I連接，流量計6設置在氣管5上，空壓機7與氣管5連接，熱電偶8設置在活塞I與陶瓷層2的基體接觸面之間。上述測量裝置的測量步驟如下:
(1)首先連接非標設計的氣管5到活塞I需要冷卻區域，調節雷射頭3在活塞I正上方合適位置，開啟空壓機7、流量計6和雷射頭3，通過流量計6控制氣流大小，通過壓縮空氣模擬活塞環槽和振蕩油腔、活塞內腔區域冷卻；
(2)根據活塞I的陶瓷層2的特定工況下所需能量設置雷射頭3的能量並對陶瓷層2進行加熱；
(3)通過紅外測量儀4對陶瓷層2的表面的隔熱度進行測量，活塞I與陶瓷層2的基體接觸區域隔熱度通過熱電偶8進行測量，待活塞I溫度達到穩定時，記錄下熱電偶8和紅外測溫儀4測量的溫度，從而獲得隔熱塗層的隔熱度。
權利要求
1.一種活塞隔熱塗層隔熱度測量試驗裝置，它包括活塞(I)、陶瓷層(2)、雷射頭(3)、紅外測溫儀(4)、氣管(5)、流量計(6)、空壓機(7)和熱電偶(8)，其特徵是活塞(I)上設置有陶瓷層(2)，陶瓷層(2)的上方設置有雷射頭(3)、紅外測溫儀(4)，氣管(5)與活塞(I)連接，流量計(6)設置在氣管(5)上，空壓機(7)與氣管(5)連接，熱電偶(8)設置在活塞(I)與陶瓷層(2)的基體接觸面之間。
2.根據權利要求1所述的活塞隔熱塗層隔熱度測量試驗裝置，其特徵是該裝置的測量步驟如下: (1)首先連接非標設計的氣管(5)到活塞(I)需要冷卻區域，調節雷射頭(3)在活塞(I)正上方合適位置，開啟空壓機(7 )、流量計(6 )和雷射頭(3 )，通過流量計(6 )控制氣流大小，通過壓縮空氣模擬活塞環槽和振蕩油腔、活塞內腔區域冷卻； (2)根據活塞(I)的陶瓷層(2)的特定工況下所需能量設置雷射頭(3)的能量並對陶瓷層(2)進行加熱； (3)通過紅外測量儀(4)對陶瓷層(2)的表面的隔熱度進行測量，活塞(I)與陶瓷層(2)的基體接觸區域隔熱度通過熱電偶(8)進行測量，待活塞(I)溫度達到穩定時，記錄下熱電偶(8)和紅外測溫儀(4)測量的溫度，從而獲得隔熱塗層的隔熱度。
全文摘要
本發明涉及一種活塞隔熱塗層隔熱度測量試驗裝置，它包括活塞(1)、陶瓷層(2)、雷射頭(3)、紅外測溫儀(4)、氣管(5)、流量計(6)、空壓機(7)和熱電偶(8)，活塞(1)上設置有陶瓷層(2)，陶瓷層(2)的上方設置有雷射頭(3)、紅外測溫儀(4)，氣管(5)與活塞(1)連接，流量計(6)設置在氣管(5)上，空壓機(7)與氣管(5)連接，熱電偶(8)設置在活塞(1)與陶瓷層(2)的基體接觸面之間。本發明通過設計非標試驗裝置模擬活塞的冷卻和熱源加載，採用紅外測溫儀測量塗層表面溫度，採用熱電偶測量塗層與基體接觸面的溫度，可量化活塞塗層隔熱度。具有可操作性強、耗用材料少等優點，可以有效的評估隔熱塗層隔熱度，其試驗結果為隔熱塗層優化設計提供指導。
文檔編號G01N25/20GK103091356SQ20111033657
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月31日 優先權日2011年10月31日
發明者龐銘, 譚建松, 徐廣輝 申請人:中國兵器工業集團第七〇研究所