基于施加冷却装置的高温噪声测量技术

噪声测量中，一般选用电容式或压电式的噪声传感器，典型的电容式传感器能承受的温度在260℃以下，夺电式传感器容许范围稍高，但一般不超过427℃。基于施加冷却装置的高温噪声测量技术，采用专门设计的冷却装置对普通声学传感器进行冷却降温，使其能在更高的温度下适用。在测量表面位置与传感器之间敷设隔热层，通过开孔将声信号传导至传感器，在传感器周围安装专门设计的冷却套，通过冷却水对传感器进行冷却降温，从而保证传感器的工作环境温度。

高温试验设备包括高温试验箱(温度可达300℃以上)、高低温试验箱(温度最高一般为150~200℃)等。

典型应用安全参见美国专利《MEHOD AND APPARATUS FOR COOLING SENSORS IN HIGH TEMPERATURE ENVIRONMENTS》(专利号：5450753)。安装装置上表面是复合材料层，以便保护基片，其中基片固定在垫圈上，表层和基片的百度同为0.16英寸，垫圈鹌鹑为0.26英寸。该传感器系统的核心部件选用Kulite生产的XCE-093型耐高温型传感器(能承受高温427℃)，以便适应中心开孔引入残余空气的温度。传感器的上表面大约比复合材料层上表面低0.58英寸，这些尺寸关系和相应结构将在某种程度上影响传感器的响应特性。该传感器系统的冷却水套采用空心圆柱形套管，其上安装冷却水进口和冷却水出口。

为满足实际测试需要，工程中可对上述冷却装置进行合理调整。一般可采用两种冷却方式，一种为水冷方式;其二为气冷方式，以避免传感器系统可实现1079℃条件下的噪声测量。

此外，Ferguson和Ivery也开展过有关施加冷却装置的动态压力传感器系统的验证试验，采用冷却护套对传感器进行冷却，可实现897℃温度条件下的动态压力测量。