在工农生产、科学研究、航空航天、动力工程以及日常生活中,存在着大量的热量传递问题有待解决。随着现代科学技术的飞速发展,仅把温度作为热量传递的唯一信息已远远不够。因此,热流检测的理论和技术越来越受到重视,测量热流用的传感器——热流测头的研究和使用也更加广泛了。辐射热流传感器在禁止向外散热的情况下,测量火焰强度的热流密度时,对于自身热量的处理只能选择使用储热体来吸收,这就有了工作时间的限制。本文主要论述在完成测试任务的同时,如何最大限度的增加正常工作时间。(1)介绍了辐射式热流传感器的原理,推导了传感器的输入输出关系式,提出使用镍铬导线替代铜导线,将常用的T型热偶改成E型热偶的热流测试方法。E型热偶的测温范围比T型热偶的宽,使得改进的热流传感器更加适合高温作业。在相同的温度下E型热偶的热电势输出较大,故而改进后的高温热流传感器灵敏度与原来相比得到提高。(2)着重分析了在禁止散热的环境中,火焰强度的热流密度测量时的主要问题,并提出解决的方案。重新设计了圆箔式热流传感器的结构,通过仿真初步验证了新结构在绝热性方面有所提高,并通过实验进行了验证。(3)本文还设计了针对辐射热流传感器的信号采集电路。该采集电路在采集传感器的信号同时,还可以监测储热体的温度值,进而通过中间温度定律来及辐射定律修正热流传感器的测量值,通过实验比较了两种修正方法的优劣。最后通过对自制的圆箔式热流传感器和原圆箔式热流传感器烧蚀实验,验证了本文设计的热流传感器在绝热性和输出方面,都有所提高。