温控组件性能模拟测试设备的研制

摘要

在航天领域的研究中,都离不开对材料的选择和测试,而材料的热物性参数作为衡量材料性质的关键参数,对航天材料的选择,具有十分重要的意义。材料的热导率和界面热阻作为热物性测试的重要参数,如何对其进行准确而可靠的测量,受到了各国学者的高度关注。根据测试条件和精度要求的不同,其测试方法也有很大的差别。非稳态法测试虽然速度较快,但其测试精度远远不及稳态法测试。而在稳态法测试中,平板法是目前最为流行和精确的测量方法,因此,得到了十分广泛的应用。
　　本课题是受航天一院航天材料及工艺研究所委托的项目,其主要目的是为了模拟材料所处的压力条件,设计出一套温控组件性能模拟测试设备,并在不同温度条件下,测试出各种材料的内部温度梯度,同时,计算出材料的等效热导率、界面热阻等参数。
　　本文通过对设备技术指标等参数进行具体的分析,根据平板法的测试原理,确定了整个系统的具体设计方案,并对硬件及软件进行了具体的设计工作。同时,在软件的设计当中,利用LabVIEW软件对系统进行编程,采用了多层次的模块化设计理念,对软件部分进行了具体的设计工作。
　　最后,通过设备在现场的测试实验,对设备的相关功能进行了进一步的调试,使其测试功能更加完善,达到了设备技术指标中所提到的相关要求。同时,总结出该设备具有操作简单,稳定度好,精度高等优点,实现对等效热导率和界面热阻的准确测量。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 国内外发展现状

1.3 本论文的主要研究内容

第2章 材料热物性测试理论基础

2.1 材料热导率的基本理论

2.2 界面热阻的基本理论

2.3 本章小结

第3章 系统总体设计方案及硬件设计

3.1 系统总体方案的设计

3.2 加热系统的设计

3.3 压力测量系统的设计

3.4 热流测量系统的设计

3.5 测温系统的设计

3.6 工控机的选择

3.7 本章小结

第4章 软件系统的设计

4.1 引言

4.2 软件设计总体方案

4.3 各部分软件具体方案设计

4.4 本章小结

第5章 实验结果及不确定度分析

5.1 引言

5.2 设备运行实验

5.3 系统可靠性测试

5.4 不确定度分析

5.5 本章小结

结 论

参考文献

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致谢