CN103091356A - 活塞隔热涂层隔热度测量试验装置 - Google Patents

活塞隔热涂层隔热度测量试验装置 Download PDF

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庞铭
谭建松
徐广辉
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Abstract

本发明涉及一种活塞隔热涂层隔热度测量试验装置，它包括活塞（1）、陶瓷层（2）、激光头（3）、红外测温仪（4）、气管（5）、流量计（6）、空压机（7）和热电偶（8），活塞（1）上设置有陶瓷层（2），陶瓷层（2）的上方设置有激光头（3）、红外测温仪（4），气管（5）与活塞（1）连接，流量计（6）设置在气管（5）上，空压机（7）与气管（5）连接，热电偶（8）设置在活塞（1）与陶瓷层（2）的基体接触面之间。本发明通过设计非标试验装置模拟活塞的冷却和热源加载，采用红外测温仪测量涂层表面温度，采用热电偶测量涂层与基体接触面的温度，可量化活塞涂层隔热度。具有可操作性强、耗用材料少等优点，可以有效的评估隔热涂层隔热度，其试验结果为隔热涂层优化设计提供指导。

Description

活塞隔热涂层隔热度测量试验装置
 
技术领域
本发明涉及一种测量装置，具体涉及一种活塞隔热涂层隔热度测量试验装置。
背景技术
    发动机燃烧室部件受到高温燃气周期性的作用，承受高的热负荷。伴随新型发动机的研发，燃烧室受热部件热负荷已超过材料安全使用裕度，需采用隔热涂层提高受热部件热负荷抗力。
隔热涂层评估的关键指标是隔热度，目前对隔热度测量方法有数值仿真和试验两种方法。数值仿真由于材料的热物性参数难准确量化，隔热度测量的主要方法是试验方法。目前隔热度试验测量方法主要有燃气、高频感应和石英灯加热方法，由于隔热涂层隔热度与热源加载和冷却工况相关，有效的模拟受热件隔热涂层在发动机特定工况下的隔热度，需准确的等效受热件冷却工况和热源加载。
发明内容
本发明所要解决的技术是提供一种活塞隔热涂层隔热度测量试验装置，该装置可操作性强，耗用材料少，可以有效的评估隔热涂层隔热度。
本发明的技术方案：一种活塞隔热涂层隔热度测量试验装置，它包括活塞、陶瓷层、 激光头、红外测温仪、气管、流量计、空压机和热电偶，活塞上设置有陶瓷层，陶瓷层的上方设置有激光头、红外测温仪，气管与活塞连接，流量计设置在气管上，空压机与气管连接，热电偶设置在活塞与陶瓷层的基体接触面之间。
上述测量装置的测量步骤如下：
（1）首先连接非标设计的气管到活塞需要冷却区域，调节激光头在活塞正上方合适位置，开启空压机、流量计和激光头，通过流量计控制气流大小，通过压缩空气模拟活塞环槽和振荡油腔、活塞内腔区域冷却；
（2）根据活塞的陶瓷层的特定工况下所需能量设置激光头的能量并对陶瓷层进行加热；
（3）通过红外测量仪对陶瓷层的表面的隔热度进行测量，活塞与陶瓷层的基体接触区域隔热度通过热电偶进行测量，待活塞温度达到稳定时，记录下热电偶和红外测温仪测量的温度，从而获得隔热涂层的隔热度。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过设计非标试验装置模拟活塞的冷却和热源加载，采用红外测温仪测量涂层表面温度，采用热电偶测量涂层与基体接触面的温度，可量化活塞涂层隔热度。具有可操作性强、耗用材料少等优点，可以有效的评估隔热涂层隔热度，其试验结果为隔热涂层优化设计提供指导。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
    一种活塞隔热涂层隔热度测量试验装置，它包括活塞1、陶瓷层2、 激光头3、红外测温仪4、气管5、流量计6、空压机7和热电偶8，活塞1上设置有陶瓷层2，陶瓷层2的上方设置有激光头3、红外测温仪4，气管5与活塞1连接，流量计6设置在气管5上，空压机7与气管5连接，热电偶8设置在活塞1与陶瓷层2的基体接触面之间。
   上述测量装置的测量步骤如下：
   （1）首先连接非标设计的气管5到活塞1需要冷却区域，调节激光头3在活塞1正上方合适位置，开启空压机7、流量计6和激光头3，通过流量计6控制气流大小，通过压缩空气模拟活塞环槽和振荡油腔、活塞内腔区域冷却；
   （2）根据活塞1的陶瓷层2的特定工况下所需能量设置激光头3的能量并对陶瓷层2进行加热；
   （3）通过红外测量仪4对陶瓷层2的表面的隔热度进行测量，活塞1与陶瓷层2的基体接触区域隔热度通过热电偶8进行测量，待活塞1温度达到稳定时，记录下热电偶8和红外测温仪4测量的温度，从而获得隔热涂层的隔热度。

Claims (2)

1.一种活塞隔热涂层隔热度测量试验装置，它包括活塞（1）、陶瓷层（2）、 激光头（3）、红外测温仪（4）、气管（5）、流量计（6）、空压机（7）和热电偶（8），其特征是活塞（1）上设置有陶瓷层（2），陶瓷层（2）的上方设置有激光头（3）、红外测温仪（4），气管（5）与活塞（1）连接，流量计（6）设置在气管（5）上，空压机（7）与气管（5）连接，热电偶（8）设置在活塞（1）与陶瓷层（2）的基体接触面之间。
2.根据权利要求1所述的活塞隔热涂层隔热度测量试验装置，其特征是该装置的测量步骤如下：
（1）首先连接非标设计的气管（5）到活塞（1）需要冷却区域，调节激光头（3）在活塞（1）正上方合适位置，开启空压机（7）、流量计（6）和激光头（3），通过流量计（6）控制气流大小，通过压缩空气模拟活塞环槽和振荡油腔、活塞内腔区域冷却；
（2）根据活塞（1）的陶瓷层（2）的特定工况下所需能量设置激光头（3）的能量并对陶瓷层（2）进行加热；
（3）通过红外测量仪（4）对陶瓷层（2）的表面的隔热度进行测量，活塞（1）与陶瓷层（2）的基体接触区域隔热度通过热电偶（8）进行测量，待活塞（1）温度达到稳定时，记录下热电偶（8）和红外测温仪（4）测量的温度，从而获得隔热涂层的隔热度。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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