基于激光法的圆箔式热流传感器动态特性研究

摘要

为使圆箔式热通量传感器满足不断发展的高超声速风洞等极端环境中动态热通量监测需求，采用了大功率半导体激光器作为热通量源，搭建了热流动态标定平台，并对系统产生的激光束能量进行了测量分析，确保了后续实验的科学性与合理性。系统产生热流密度达每平方米兆瓦级别，脉冲激励宽度为毫秒级别。通过动态响应实验，研究了戈登计动态响应时间与激励激光参数的关系。结果表明，在一定范围内，时间常数与激光功率、脉冲宽度为负相关关系。当激光脉冲宽度小于传感器时间常数一个数量级附近时，可以被视为理想脉冲激励。同时还得到了激光参数与产生热通量的线性关系，证明了采用激光法进行测试标定的可行性。

关键词

热流传感器 / 热通量 / 时间常数 / 激光功率 / 激光脉冲宽度