阅读说明：本技术 一种加速度传感器的热防护结构 (Thermal protection structure of acceleration sensor ) 是由 苏秀红 李翀 胡宇鹏 王泽� 于 2019-12-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种加速度传感器的热防护结构,包括隔热外壳、底座；底座与测试产品连接,底座与测试产品之间设置有第一间隙；隔热外壳安装在底座上并形成封闭的内部空间,传感器安装于内部空间内的底座上；在底座内设置用用于底座散热的水冷结构；在内部空间中填充满相变材料；在相变材料与传感器的外壁之间设置有第二间隙。本发明通过在隔热外壳与传感器之间填充相变材料,增强了对传感器的隔热效果；通过在底座与测试产品之间的分布式安装方式,避免产品与隔热底座的直接接触,极大地减小了热传递。(The invention discloses a thermal protection structure of an acceleration sensor, which comprises a heat insulation shell and a base; the base is connected with the test product, and a first gap is formed between the base and the test product; the heat insulation shell is arranged on the base and forms a closed inner space, and the sensor is arranged on the base in the inner space; a water cooling structure used for heat dissipation of the base is arranged in the base; filling the internal space with a phase change material; a second gap is provided between the phase change material and the outer wall of the sensor. According to the invention, the phase-change material is filled between the heat insulation shell and the sensor, so that the heat insulation effect on the sensor is enhanced; by means of the distributed installation between the base and the test product, direct contact of the product with the heat insulation base is avoided, and heat transfer is greatly reduced.)

一种加速度传感器的热防护结构

技术领域

本发明属于一种加速度传感器防护技术领域，具体涉及一种加速度传感器的热防护结构。

背景技术

温振复合试验能够模拟武器飞行过程中面临的振动、过载和噪声等复杂力学环境，因此近年来受到国内外的广泛关注。在高温振动复合试验中采用接触式方法对加速度进行测量时，对传感器的耐温性提出了很高的要求，若试验温度超出传感器的耐温范围，传感器灵敏度会出现很大偏差，单纯依靠温度响应曲线进行灵敏度修正难以获得准确的加速度。温度过高时还会造成加速度传感器内部敏感元件破坏，以致传感器失效。目前国外传感器最高可耐受温度可达650℃，但是这种传感器体积较大，实际使用过程中会出现低频响应变差等问题，国内也在积极研制耐高温传感器，但目前可耐受的温度都不高。

为了解决以上问题我方研发出了一种加速度传感器的热防护结构。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种加速度传感器的热防护结构。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种加速度传感器的热防护结构，包括：

隔热外壳；

底座；底座与测试产品连接，底座与测试产品之间设置有第一间隙；隔热外壳安装在底座上并形成封闭的内部空间，传感器安装于内部空间内的底座上；在底座内设置用用于底座散热的水冷结构。

具体地，在内部空间中填充满相变材料。

进一步地，在相变材料与传感器的外壁之间设置有第二间隙。

具体地，在隔热外壳上设置有用于传感器导线穿过的孔洞，传感器导线穿过孔洞后孔洞通过石棉封堵。

具体地，在隔热外壳上设置有抽气孔，抽气孔在未使用时候被封堵，通过抽气孔用于将隔热外壳的所有空间包括第二间隙转换为真空环境。

优选地，隔热外壳为氧化锆纤维板制成，且在隔热外壳的外壁上电镀有反射膜。

进一步优选地，隔热外壳的壁厚为2mm-6mm。

优选地，隔热底座为氧化锆制成。

进一步优选地，隔热底座的厚度为5mm-10mm。

具体地，水冷结构包括设置在底座内连通的水流通道，在底座上设置有进水口和出水口，进水口和出水口分别与水流通道的两端连接。

本发明的有益效果在于：

1、通过在隔热外壳与传感器之间填充相变材料，增强了对传感器的隔热效果；

2、提出了底座与测试产品之间的分布式安装方式，避免产品与隔热底座的直接接触，极大地减小了热传递。

附图说明

图1是本申请的结构示意图。

图中：1、隔热外壳；2、相变材料；3、抽气孔；41、进水口；42、出水口；5、传感器导线；6、螺栓；7、传感器；8、产品；81、第一间隙；9、底座；10、第二间隙。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种加速度传感器的热防护结构，包括：

隔热外壳1；

底座9；底座9与测试产品8连接，底座9与测试产品8之间设置有第一间隙81；隔热外壳1安装在底座9上并形成封闭的内部空间，传感器7安装于内部空间内的底座9上；在底座9内设置用用于底座9散热的水冷结构。

在一些实施例中，底座9形成为长方体型结构，底座9的底部表面与测试产品8表面平行；

在一些实施例中，底座9与测试产品8之间通过至少两个螺栓6连接，在底座9上设置螺孔，在测试产品8上设置螺孔；螺栓6从底座9上的螺孔旋入后，再旋入测试产品8上的螺孔，但是仍然保证底座9与测试产品8之间的第一间隙81。本实施例中通过增加紧固螺栓6的刚度可保证振动响应特性的刚性传递。

在一些实施例中，第一间隙81优选为4mm左右。

在一些实施例中，隔热外壳1和底座9之间、底座9和传感器7之间均采用高温胶粘接。

如图1所示，在内部空间中填充满相变材料2。优选石蜡相变材料2，相变材料2能够依靠材料在相转变时的潜热改变来完成热量的储存。

如图1所示，在相变材料2与传感器7的外壁之间设置有第二间隙10。第二间隙10的设置是避免附加质量对传感器7的振动响应产生影响。

如图1所示，在隔热外壳1上设置有用于传感器导线5穿过的孔洞，传感器导线5穿过孔洞后后孔洞通过石棉封堵。

如图1所示，在隔热外壳1上设置有抽气孔3，抽气孔3在未使用时候被封堵，通过抽气孔3用于将隔热外壳1的所有空间包括第二间隙10转换为真空环境。由于隔热外壳1材料氧化锆纤维板具有很多小孔，对其抽真空后可以增强结构的隔热效果。

在一些实施例中，隔热外壳1为氧化锆纤维板制成，且在隔热外壳1的外壁上电镀有反射膜；隔热外壳1的壁厚为2mm-6mm。

氧化锆纤维板这种材料具有比氧化铝纤维及硅酸铝纤维更好的隔热性能，通过制备可以将热导率控制在0.1W/mK以下，隔热外壳1大小根据传感器7大小可以更改，为减少热传导，外壳壁厚考虑在2～6mm之间。隔热外壳1表面电镀反射膜，用于反射热辐射。

在一些实施例中，隔热底座9为氧化锆制成。隔热底座9的厚度为5mm-10mm。底座9选取氧化锆，导热率在2～4W/mK，这种材料硬度足够振动试验的需要。

如图1所示，水冷结构包括设置在底座9内连通的水流通道(图中未示出)，在底座9上设置有进水口41和出水口42，进水口41和出水口42分别与水流通道的两端连接。隔热底座9加入水冷结构，在试验过程中循环水冷以带走部分热量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。