液氧/煤油发动机试车热敏电阻测温技术

　　1.引言

　　在液氧/煤油发动机试车准备及试车过程中，用热敏电阻传感器对某些关键的、判定能否开车的液氧温度参数进行测量，不但能为试车指挥员提供液氧介质在当地条件下的真实温度，而且也能提供真实、可信的试车结果数据。

　　2热敏电阻温度传感器的特点

　　2.1常用测温传感器简介

　　与使用可存贮推进剂的液体火箭发动机不同，液氧/煤油发动机使用了低温介质液氧，液氧的物理性质和化学性质与常规推进剂有明显差异，它的沸点为一183℃，密度与环境温度、压力密切相关。

　　国内外根据温度测量对象和技术要求的不同，使用不同类型的温度传感器，其测温原理、测温范围及测量精度各不相同。

　　热电偶传感器是利用塞贝克效应制成的，其温度测量是相对测量，即与某一参考点进行温度对比得到测量数据。在热电偶传感器测量过程中，因冷端补偿误差、分度误差、动态误差等因素的影响，其测温精度可达1.5%t℃。

　　铂电阻具有电阻值随温度变化的性质。常规测量方法是将铂电阻接到电桥的一个桥臂上，通过测量不平衡电桥的输出进行温度测量。测量中，铂电阻的非线性和不平衡电桥的非线性，会给测量数据带来误差。而且，使用铂电阻温度传感器时，从测温点至测量变换电路之间的传输电缆一般上百米，甚至数百米，这样长的连接导线，即使不计热噪电阻，它自身的导线电阻R也是相当可观的。对常用的Rloo铂电阻来说，温度的变化率约为0.39lQ/℃，与该变化率相比，连线电阻对测量精度的影响也较大，虽然可以通过三线制或四线制测量方法予以消除，但导线的影响依然存在，对测量精度有一定的影响。

　　2.2热敏电阻传感器的特点

　　热敏电阻作为一种热电阻，由氧化铜、氧化镁、氧化铝、氧化锰、氧化钻等按比例锻烧而成，也具有电阻值随温度变化的特点，而且其阻值变化程度比金属电阻大。在低温条件下，热敏电阻本身电阻值很大(儿十千欧)，连接导线的电阻和接触电阻的影响极小，可以忽略，因而它适用于远距离测量。此外，热敏电阻还具有灵敏度高、响应速度快，电阻随温度变化能力强，并能测细小温度变化等特点。因而，测量液氧温度，选择测温区间较窄的热敏电阻传感器，可以保证测量数据的准确性，测量系统的可靠性，满足试车工艺条件的要求。

　　2.3热敏电阻传感器符合液氧温度测量技术要求

　　在试车台低温贮箱、主管路及发动机预冷过程中，主管路、泵前管路等部件的温度会逐渐从常温降至一180℃左右，此变化不但涵盖了常温范围，也覆盖了低温范围，且主要是低温范围。使用铜一康铜(T型)热电偶传感器可以满足全程温度测量要求，全程观察温度变化情况，了解主管路、发动机的温度变化趋势及预冷情况，且具有连续测量温度的特点，但是在液氧/煤油发动机试车中，对液氧温度测量精度要求很高，尤其是判定发动机能否开车的液氧泵前入口温度(一176一一182℃)。在液氧温区范围(80一110K)内，铜-康铜热电偶传感器不能精确反映被测温度，而Nl，C型热敏电阻传感器的特点则能满足液氧温度测量要求，其精度达士0.2K。但是，传感器只是温度测量中的一个重要环节，要达到准确测温这个目标，还须解决好以下几个环节: