飞机中温度检测方案

应用案例FLR www.flir.com 红外热像仪有助于改进超音速空气动力学设计 FLIR SC655红外热像仪具有高成像质量，带有外部触发选项的高热灵敏性，及快速热成像能力等特征，成为超音速测试的完美工具也是实至名归。 为了进行空间探索，研究飞机技术，研究人员已经研究了超音速飞行。超音速飞行的速度超过5马赫，是声音传播速度的五倍多，这给飞船和元件的空气动力学和热学设计带来巨大压力。为测试元件及其以上述速度抵抗气流的能力，英国曼彻斯特大学将它们的超音速风洞与FLIR Systems红外热像仪结合起来。 未来的空间探索将增加重返宇宙飞船的需求量，这种飞船既能将弹头送到轨道上，又能重返大气层并安全着陆。而运输和军事领域也需要速度更快的飞船，同样也会增加能够承受高速气流的飞机设计的需求量。曼彻斯特大学的风洞是欧洲少数几个马赫数能超过5的实验设备之 kontis教授解释道，飞船的飞行速度为6马赫(大概相当于每小时4000多千米)时，会有大量气流撞击 在飞船表面产生摩擦，造成温度升高。他表示： “持续暴露在摩擦产生的热量下会损坏所用材料结构的完整性。因此，元件和设计应用于该领域之前，对其进行广泛的测试具有重要意义。 气流从压力室(右侧)通过测试室(中间)进入iaon真空室(左侧)，速度达到4000千米/小时。 从热像仪透视图中可以看出，空气从左向右流动。红色区域代表冲击碰撞区，该区域由于空气摩擦而温度升高。 FLIR SC655红外热像仪放置在测试室顶部，透过一扇锗金属窗扫描，这可保证热像仪在不受到高速气流影响的条件下，准确记录由空气摩擦产生的热点。 曼彻斯特大学宇宙航空研究小组 (the AerospaceResearch Group) 负责人konstantinos kontis教授。 供类似于其在该领域内将遭受到的气流。这股气流会在实验对象表面形成热点，可用热像仪将其记录下来。我们能利用这些信息为客户提供改进设计的建议。” Kontis的研究助理Erinc Erdem博士使用FLIR ResearchIR软件分析热数据。 完美的工具 本装置中使用的是FLIRSC655红外热像仪。Kontis表示： “我们选择这款红外热像仪是因为它可以记录实验对象整个表面的热图像。它有很高的热灵敏性，可以记录细微的温度变化。它所拥有的外部触发选项和快速抓拍功能，使其成为此项 测试的不二之选。 FLIR SC655红外热像仪包括一台非制冷微量热型探测器，该探测器能提供640×480像素分辨率，热灵敏性为50mk的热图像。以每秒50帧的帧速率捕捉到的图像的分辨率为最大分辨率，但探测器还提供高速窗口模式，这种模式下操作者以每秒200帧的帧速率能捕捉到分辨率为640×120像素的图像。SC655红外热像仪完全遵从GeblCam和千兆以太网协议，与很多第三方分析软件包集成相对容易。 选择FLIR的原因显而易见 Kontis补充道： “我们选择FLIRSystems红外热像仪的原因显而易见。在优质热像仪和软件方案方面，FLIR红外热像仪有着优异的业绩记录。FLIR提供的服务也令人满意，特别是将来研究中有需要的话，我们还可以选择升级更好的热像仪模型。 为了捕捉热图像，并对温度数据进行最初分析，Kontis及其研究助理Erinc Erdem博士使用FLIRResearchlR软件。Erdem说道：这款软件包操作简便，且为研究人 员提供多种选择。我们用它获取数据，确定特殊兴趣区域，并将测温值线输送到第三方软件，通过软件对数据进行深层分析。这种万能软件可以应用嵌入式宏，所以将数据导入其他软件系统十分简单。总而言之，这种软件及其特性对使用者来说十分方便。 风洞气流 风洞由三个球形元件组成。风洞一头是一个压力室，能把空气加压到15巴，即15个标准大气压。另一头是一个真空罐，气压只有1毫巴，即千分之一的标准大气压。这两头之间是放置测试对象的测试室。按下按钮，加压空气便从压力室进入真空室中，途中经过测试对象时大概能达到4000千米/小时的速度( Kontis的研究助理Erinc Erdem博士使用FLIRResearchIR软件分析热数据。