Methods and instrumentation for the temperature measurement at the surface of heat-shielding materials (HSM) during their tests in high temperature gas-dynamic facilities are considered. Results of the maximum temperature measurements using crystalline sensors are presented inline with usual instrumentation measurements of the temperature of the HSM surface such as thermocouple and optical systems. Special attention was paid to the consideration of possible errors in thermocouple measurements concerned with external and induced electromagnetic fields, heat losses, electrostatic charge and errors in the optical measurements arising from plasma plume own radiation, re-radiation from hot parts of the facility and surface gas radiation due to electron-excited molecules forming in heterogeneous catalytic reactions. Results of the validation tests on the surface temperature measurements in the HF-plasmatron flow using different methods are also discussed.
Обсуждаются методы и средства измерений температуры поверхности теплозащитных материалов (ТЗМ) при их испытаниях в высокотемпературных газодинамических установках. Наряду с традиционными средствами измерений температуры поверхности ТЗМ – термопарными и оптическими, приведены данные измерений максимальных температур с помощью кристаллических датчиков. Рассмотрены возможные погрешности термопарных измерений, связанные с наличием внешних и наведенных электромагнитных полей, утечек тепла, электростатического заряда, и погрешности оптических измерений, возникающих за счет собственного излучения плазменной струи, переизлучения нагретых элементов установки и приповерхностного свечения газа, обусловленного образованием в гетерогенных каталитических реакциях электронно-возбужденных молекул. Приведены результаты методических экспериментов по измерению температуры поверхности различными методами, полученные в потоке ВЧ-плазмотрона.
