【摘 要】
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火箭发动机羽焰温度是表征固体推进剂燃烧特性一个重要参数,对导弹武器研制和发射平台设计起着关键的作用。由于固体火箭发动机羽焰流场具有高温、高压和强冲击的特点,使得对
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火箭发动机羽焰温度是表征固体推进剂燃烧特性一个重要参数,对导弹武器研制和发射平台设计起着关键的作用。由于固体火箭发动机羽焰流场具有高温、高压和强冲击的特点,使得对其进行温度测量存在一定的难度。根据航天X院项目要求,研制出一套3目标6波长高温计,利用多光谱辐射测温技术实现羽焰真温和发射率的测量,温度测量范围在900-3000K,整体测温精度优于3%。本文主要完成了高温计装置的研制工作:包括高温计的方案设计,软、硬件研制和调试,仪器的标定和测试等。光学系统采用组合棱镜分光的设计方案,增强了光学部分的稳定性;利用光纤完成取样系统和分光系统间光能量的传输;探测器采用硅光电二极管,实现近似线性的输出;电路系统有针对性地设计了多级放大电路,保证高温计在整个测温范围内具有足够的信噪比;最后采用高速数据采集卡来实现信号的快速获取。软件系统设计采用C#语言,结合ADO.NET数据库访问技术,实现数据的管理和操作。根据项目要求完成了标定程序、测量和处理程序的编写和调试。最后利用单色仪和标准黑体炉对高温计进行了PWF标定和亮温方程标定;并对标定好的高温计进行测试实验。此高温计具有3套独立的光学取样系统、光纤传输、棱镜分光系统以及多级放大电路,可以满足任意3个目标点的同时测量。而且通过优化结构设计,此高温计还具有体积小,便携式,稳定性高的优点。
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