基于Abaqus的热流传感器非稳态传热研究

• 作者: 张翠平 方俊
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 学科: 工学
• 关键词: 热电堆式热流传感器 非稳态传热 Abaqus 塞贝克系数
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 传感器技术
• 页码范围: 152-161
• 页数: 10页
• 分类号: TH814
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.j1702228

摘要

建立了热电堆式热流传感器在高温环境下的非稳态传热理论模型,深入分析了输出电压和热阻层上下表面温差等参数之间的关系;然后基于有限元软件Abaqus对模型进行了验证,并结合实验数据探讨了导热系数、塞贝克系数对输出信号的影响,最后提出了优化方案.结果 表明,当热阻层最高温度超过1 500℃时,其导热系数会发生较明显变化从而引起输出信号的非线性,这是影响传感器工作时长的主要因素;而当热阻层上下表面温差超过600℃,塞贝克系数会发生变化从而使测量失效,这是影响传感器最大量程的主要因素.优化后的传感器最大量程可以达到1 MW/m2,并且工作时间延长了17.2％.