安连彤， 孙成琪，， 高 阳

（1.广东海洋大学航海学院，广东湛江 524025； 2.大连海事大学热喷涂研究中心，辽宁大连 116026）

量热探针在热等离子射流测量中的应用

安连彤1， 孙成琪1，2， 高 阳2

（1.广东海洋大学航海学院，广东湛江 524025； 2.大连海事大学热喷涂研究中心，辽宁大连 116026）

为了测量等离子射流的温度和速度，设计了量热探针测量系统，采用补偿式的量热法来测量热等离子体的比焓得到热等离子体的温度；也可作为水冷皮托管来测量射流的动压头确定射流流速。系统采用φ3.8 mm探针实际测量最高温度达8515K。根据等离子喷枪的输入功率和热效率估算出喷枪出口处射流的温度和速度，与探针的测量结果比较吻合。

计量学；量热探针；量热法；等离子射流；高温测量

1 引 言

热等离子射流的温度在2 000～20 000 K之间，其间伴随着剧烈的分子离解复合以及原子电离复合过程，其温度和速度的测量存在诸多困难。研制简便易用、又具有足够精度的测量仪器，一直是热等离子研究领域的重要课题［1］。采用非接触式的光学仪器对等离子射流进行测量具有不干扰被测对象、响应时间快、空间分辨率好，测量精度高的优点［2，3］，因此在实验室研究中应用广泛，但光学仪器价格昂贵，对工作环境要求苛刻，不适合在工作现场使用。而且对于等离子射流中温度小于4 000K的低温区域，由于原子与离子的谱线强度太弱，光学仪器很难得到准确的测量结果［4］。量热探针是一种接触式的测量仪器，既能够采用补偿式的量热法来测量热等离子体的温度，又可以作为水冷的皮托管来测量等离子射流的流速。……