【航天工业行业标准(QJ)】 烧蚀材料内部温度测量方法

中华人民共和国航空航天工业部航天工业标准QJ2302-92
烧蚀材料内部温度测量方法
1992-02-26发布
中华人民共和国航空航天工业部1992-09-23实施
中华人民共和国航空航天工业部航天工业标准烧蚀材料内部温度测量方法
1主题内容与适用范围
QJ2302-92
本标准规定了烧蚀试验中，采用热电偶接触法测定烧蚀材料内部温度的方法本标准适用于电弧加热射流平板烧蚀试验时，烧蚀材料内部温度的测量.对于电弧加热器的驻点喷冲试验或导管技术和类同的迅速加热环境下的烧蚀材料内部温度的测量亦可参照执行。
2引用标准
GB2614
镍铬一镍硅热电偶丝及分度表
GB2902铂30一铂6热电偶丝及分度表GB3772铂10一铂热电偶丝及分度表QJ2049常压电弧等离子体射流驻点烧蚀试验方法JB498热电偶用瓷管
3术语
平板烧蚀试验：平板试样以斜置方式承受电弧射流作用的烧蚀试验4方法原理
将热电偶的一端（参考端）置于恒温，另一端（测量端）置于试样内部，并根据传热学测量原理，在试样内部合理安装热电偶，同时采取相应绝缘措施，构成闭合回路。根据这样的回路产生的热电动势来确定烧蚀过程中材料的内部温度，5试验设备和仪器
5.1主要设备
8.电弧加热器；
b.送进装置；
c.试样倾角支架装置
航空航天工业部1992-02-26批准1992-09-23实施
5.2热电偶及其它仪器
5.2.1热电偶应满足以下要求：
a，热电偶丝直径d不大于0.2mm；b.按下表选用热电偶：www.bzxz.net
热电偶标准号
GB2614
GB3772
GB2902
QJ2302-92
测温范围
0~1300℃
0~1600℃
0~1800℃
5.2.2数据采集和数据处理系统，6试样及其制备
6.1试样一般要求
适用气筑
中性、氧化性气氮
氧化性气氮
氧化性气氮
试样为长方体。其宽度应与电弧加热器出口直径相匹配，厚度视试验条件与试验要求而定。
同种材料的试样，其成分、密度应稳定一致，每种试验状态，每组试样数量不少于3个。6.2热电偶安装的技术要求
热电偶安装必须满足以下技术要求：a.热电偶测量端（焊点）直径不超过热电偶丝直径d的2.5倍：b。热电偶丝在试样内部的配置取向必须与试样内热流方向垂直：c.试样内热电偶每热电偶丝裸露长度L不小于热电偶丝直径d的25倍；d.安装热电偶所需试样内小孔直径D，应是热电偶丝直径d的3倍左右，不得超过3.5倍；
e.小孔孔道内需用与试样材质相同的粉末填实，保证热电偶测量端、裸露热电偶丝与试样接触良好；
f.除测量端两侧的裸露丝外，必须采取绝缘措施：高温部位采用符合JB498的高纯氧化铝瓷管；较低温度处可用聚四氟乙烯套管或普通绝缘套管，热电偶在试样内的安装见图1.
测量点
QJ2302-92
(a）单点测量
相对等温区
(b）多点测量
热流方法
图1热电偶在试样内部安装示意图1一试样；
3一瓷管；
6.3温度测量点位置的测定
2一热电偶测量端；
4一热电偶丝
根据烧蚀材料性能及试验要求确定内部温度测量点的位置。在试样内部安装好热电偶后，用X光照相法精确测定其位置，即从试样的正面和试样的侧面两个方向，核准测量端到试样受热面的距离、裸露热电偶丝长度以及测量端到试样中心轴线的距离，特别要注意对X光照相视差的修正，位置测量精确到0.1mm。7试验状态调试
参照QJ2049测量电弧射流参数和平板参数，使之满足试验要求，8内部温度测量步骤
8.1安装热电偶
QJ2302-92
热电偶的选择按5.2.1条规定，热电偶在试样内的安装见6.2条，单点测量按图1（a)，多点测量按图1（b）图1（b）指出：在沿试样厚度方向进行多点测量时，内部温度测量点必须处在相对等温面内，测量点之间应有一定间隔，视材料和试验条件布置，一般对厚度为15mm的试样，以两点为宜，不应超过三点。8.2测定热电测量端的位置
按6.3条进行，如果用X光照相法测定热电偶测量端的位置有困难时，在烧蚀试验后，可解部试件实测，
8.3安装试样
按试验要求，将装有热电偶的试样装配到倾角支架上，支架与试样间须绝缘。然后，安装到送进机构上，并与记录系统连接，等待试验。8.4温度测量
按第7章进行状态调试，待电弧射流稳定后，由送进机构将试样送人射流核心区烧蚀。同时记录热电偶输出信号以及对应烧蚀时间，按试验要求完成烧蚀试验后，立即将试样退出核心区，并停车。
9数据处理
9.1当热电偶参考端温度处于0C时，可根据所获得的热电动势输出值直接查阅热电偶分度表得到对应温度值，
9.2当热电偶参考端不处在0℃而处在恒温T，时，必须按下式进行冷端修正：E(T,T,)= E(T,T,)+ E(T,,T)
式中：E(T,T。）一参考端为0℃(T。)，测量端为T时的热电动势；E(T,T,）一参考端为T，时，测量端为T时的热电动势；E(T,,T。)一参考端为T。时，测量端为T,时的热电动势。根据冷端修正的热电动势值E(T,T。），再查热电偶分度表，即得到对应温度值。9.3绘制同一位置测温点的温度一时间曲线或同一时间的温度一位置曲线，10试验报告
应包括下列内容：
a.试验设备；
b。电弧射流参数校测结果及测量方法.列出对应车次的状态参数；c。平板参数测量结果及测量方法。列出平板倾角，对应车次的平板参数及测量点位置；
QJ2302-92
d。试样材料名称、试样形状及尺寸；e。热电偶丝种类、直径和小孔直径；f.测量点位置，热电偶参考端环境温度以及记录用仪器；g。烧蚀试验时间及各时间对应热电偶输出的热电动势值，对应温度值；h。根据试验任务要求提供的温升曲线：i.试验中观察到的现象以及影响内部温度测量值精度的因素分析；j试验日期，试验人员；
k。其它需说明的问题，
附加说明：
本标准由航空航天部七八所提出。本标准由航空航天部七○一所负责起草，本标准主要起草人：乌美瑛
小垫圈
分类代号：W6201
标：W620101
1材料、45按GB699-65。
热处理：HRC35~40
技术条件披HB1770—87
航空工业部1587-:0408
HB3978-87
1987- 07-0/