專利名稱：總溫/總壓、靜壓探針的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于高溫高速氣流中總溫、總壓、靜壓、流速等參數測量的總溫/ 總壓、靜壓探針。
背景技術：
目前，國內獨立測量來流總溫或用皮托管測量總壓、靜壓等參數的理論和技術已 較完善和成熟，但對于高溫高速氣流且來流情況復雜，要求動態響應速度高的特定場合，實 現同時測量定點總溫、總壓、靜壓、流速參數有一定難度，在特定型面和參數測量要求偏重 不同的使用情況下，需要設計特定結構型式的總溫/總壓、靜壓探針實現測量。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對高溫高速復雜氣流環境和參數測試要求，提 供一種能夠準確測量流場中某定點流場參數的總溫/總壓、靜壓探針。本發明的技術解決方案一種總溫/總壓、靜壓探針，其特殊之處在于包括用于安裝在被測流場的法蘭4、 總溫探針3、用于探測總壓和靜壓的L形皮托管2、固定在法蘭外側的環形引壓室6、設置在 引壓室上的總壓接管嘴5和靜壓接管嘴1 ；所述總溫探針3包括垂直固定在法蘭上的熱電偶引出管31、設置在熱電偶引出管 的內端頭的封閉管狀總溫滯止罩32、設置在總溫滯止罩內的熱電偶、設置在熱電偶引出管 內的補償導線；所述總溫滯止罩32上設置有朝向來流方向的進氣口 33和背向來流方向的 出氣口 34，所述進氣口靠近總溫滯止罩的端部，所述出氣口設置在進氣口下方，所述熱電偶 的測量端設置在進氣口和出氣口之間，所述補償導線的一端與熱電偶相連，另一端經環形 引壓室與測試儀表相連；所述L形皮托管2包括L形鋼管、毛細引壓管、總壓引壓孔和靜壓引壓孔；所述L 形鋼管包括垂直固連在法蘭上的引出管21以及與引出管垂直的引壓管22 ；所述毛細引壓 管23同軸設置在L形鋼管內；總壓引壓孔M設置在L形鋼管的引壓管端面上，靜壓引壓孔 25的數量為兩個，對稱設置在L形鋼管的引壓管的側面上；所述毛細引壓管的一端與總壓 引壓孔相通，所述毛細引壓管的另一端經環形引壓室與總壓接管嘴相通；所述L形鋼管的 一端與兩個靜壓引壓孔相通；所述L形鋼管的另一端經環形引壓室與靜壓接管嘴相通；所述L形鋼管和熱電偶引出管并排設置在法蘭的中心且相互間有間隔，所述L形 鋼管的引出管比總溫滯止罩低。上述兩個靜壓引壓孔的軸線與L形鋼管的引出管軸線平行，所述靜壓引壓孔的孔 中心連線與總壓引壓孔端面之間的距離是L形鋼管外徑的3倍，所述靜壓引壓孔的孔中心 連線與L形鋼管的垂直管的軸線之間的距離是L形鋼管外徑的6. 5倍。上述總溫滯止罩的進氣口面積大于出氣口面積。上總壓引壓孔孔徑Φ0. 6mm，采用了加倒角的孔口形狀。
上述靜壓引壓孔孔徑Φ0.5mm。上述熱電偶的測量端置于距進氣口 4 6mm處。上述L形皮托管與總溫探針間隔5mm。本發明與現有技術相比的有益效果是1、本發明可同時檢測定點總壓、靜壓、溫度、流速等流場參數，經校準風洞標定得 到準確的流場參數。2、本發明設計了進氣口大和出氣口小，進氣口、出氣口沿軸線上下錯位的總溫滯 止罩結構，將熱電偶測量端置于距進氣口 4 6mm氣流相對穩定區，降低氣流動能，減少速 度誤差，進行充分的熱交換以提高總溫恢復系數，使總溫測量更加準確。3、本發明將靜壓引出孔布置在距總壓引壓孔端面3倍L形鋼管外徑、距L形鋼管 軸線6. 5倍L形鋼管外徑處，將L形鋼管的端面和L形鋼管的引出管所引起氣流擾動造成 的干擾降低，提高靜壓測量準確性。4、本發明選取了帶倒角的總壓引壓孔結構，提高了復雜氣流環境下來流的不敏感 性，針對來流中雜質容易堵塞引壓孔的問題，選取孔徑為Φ0. 6mm。5、L形皮托管正對來流方向，與總溫探針間隔5mm，減少相互干擾。
圖1是本發明的結構示意圖；圖2是圖1中B-B剖視圖；圖3是圖1中A部分的放大圖；圖4是圖2中C-C剖視圖；其中1-靜壓接管嘴，2-L形皮托管，21-引出管，22-引壓管，23-毛細引壓管， 24-總壓引壓孔，25-靜壓引壓孔，3-總溫探針，31-熱電偶引出管，32-總溫滯止罩，33-進 氣口，34-出氣口，4-法蘭，5-總壓接管嘴，6-環形引壓室。
具體實施例方式如圖1所示，本發明由總溫探針和L形皮托管(即總壓、靜壓探針)組成，二者之間 有一定間隔，總溫探針包括總溫滯止罩、熱電偶引出管、安裝在總溫滯止罩內的熱電偶組成， 總溫滯止罩上設置進氣口和出氣口且進氣口大出氣口小，使氣流動能充分轉換為熱能，得到 與理論值接近的總溫。進氣口和出氣口采用錯位的結構，即進氣口朝向氣流，出氣口背向氣 1進氣口靠近總溫滯止罩的端部，出氣口遠離總溫滯止罩的端部。熱電偶設置在進氣口和出 氣口之間，熱電偶測量端置于距進氣口 4 6mm處。熱電偶通過補償導線與測試儀表相連，檢 測經總溫滯止罩滯止的來流總溫。皮托管包括L形鋼管，L形鋼管包括垂直固連在法蘭上的 引出管以及與引出管垂直的引壓管；引壓管前端開總壓引壓孔，總壓引壓孔孔徑Φ0. 6mm，采 用了加倒角的孔口形狀，經毛細引壓管引出總壓，引壓管側壁距總壓引壓孔3倍鋼管直徑處、 豎直方向180°對稱開兩個靜壓引壓孔，靜壓引壓孔孔徑尺寸選取Φ0.5mm，靜壓經L形鋼管 引出，毛細引壓管嵌套在L形鋼管中，經環形引壓室引出，總壓接管嘴、靜壓接管嘴分別檢測 靜壓、總壓，整體經法蘭安裝在被測流場內。L形鋼管和熱電偶引出管并排設置在法蘭的中心 且相互間有5mm間隔，且L形鋼管的引出管比總溫滯止罩低，減少相互干擾。
權利要求
1.一種總溫/總壓、靜壓探針，其特征在于包括用于安裝在被測流場的法蘭、總溫 探針(3)、用于探測總壓和靜壓的L形皮托管O)、固定在法蘭外側的環形引壓室(6)、設置 在引壓室上的總壓接管嘴(5)和靜壓接管嘴(1)；所述總溫探針(3)包括垂直固定在法蘭上的熱電偶引出管(31)、設置在熱電偶引出管 的內端頭的封閉管狀總溫滯止罩(32)、設置在總溫滯止罩內的熱電偶、設置在熱電偶引出 管內的補償導線；所述總溫滯止罩(32)上設置有朝向來流方向的進氣口(33)和背向來流 方向的出氣口(34)，所述進氣口靠近總溫滯止罩的端部，所述出氣口設置在進氣口下方，所 述熱電偶的測量端設置在進氣口和出氣口之間，所述補償導線的一端與熱電偶相連，另一 端經環形引壓室與測試儀表相連；所述L形皮托管( 包括L形鋼管、毛細引壓管、總壓引壓孔和靜壓引壓孔；所述L形 鋼管包括垂直固連在法蘭上的引出管以及與引出管垂直的引壓管02)；所述毛細引 壓管同軸設置在L形鋼管內；總壓引壓孔04)設置在L形鋼管的引壓管端面上，靜壓 引壓孔0 的數量為兩個，對稱設置在L形鋼管的引壓管的側面上；所述毛細引壓管的一 端與總壓引壓孔相通，所述毛細引壓管的另一端經環形引壓室與總壓接管嘴相通；所述L 形鋼管的一端與兩個靜壓引壓孔相通；所述L形鋼管的另一端經環形引壓室與靜壓接管嘴 相通；所述L形鋼管和熱電偶引出管并排設置在法蘭的中心且相互間有間隔，所述L形鋼管 的引出管比總溫滯止罩低。
2.根據權利要求1所述的總溫/總壓、靜壓探針，其特征在于所述兩個靜壓引壓孔的 軸線與L形鋼管的引出管軸線平行，所述靜壓引壓孔的孔中心連線與總壓引壓孔端面之間 的距離是L形鋼管外徑的3倍，所述靜壓引壓孔的孔中心連線與L形鋼管的垂直管的軸線 之間的距離是L形鋼管外徑的6. 5倍。
3.根據權利要求1或2所述的總溫/總壓、靜壓探針，其特征在于所述總溫滯止罩的 進氣口面積大于出氣口面積。
4.根據權利要求3所述的總溫/總壓、靜壓探針，其特征在于所述總壓引壓孔孔徑 Φ0. 6mm，采用了加倒角的孔口形狀。
5.根據權利要求3所述的總溫/總壓、靜壓探針，其特征在于所述靜壓引壓孔孔徑 Φ 0. 5mmο
6.根據權利要求3所述的總溫/總壓、靜壓探針，其特征在于所述熱電偶的測量端置 于距進氣口 4 6mm處。
7.根據權利要求3所述的總溫/總壓、靜壓探針，其特征在于所述L形皮托管與總溫 探針間隔5mm。
全文摘要
本發明涉及總溫/總壓、靜壓探針，包括用于安裝在被測流場的法蘭、總溫探針、用于探測總壓和靜壓的L形皮托管、固定在法蘭外側的環形引壓室、設置在引壓室上的總壓接管嘴和靜壓接管嘴；本發明針對高溫高速復雜氣流環境和參數測試要求，提供一種能夠準確測量流場中某定點流場參數的總溫/總壓、靜壓探針。本發明可同時檢測定點總壓、靜壓、溫度、流速等流場參數，經校準風洞標定得到準確的流場參數。
文檔編號G01K13/02GK102141447SQ201010620199
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者曹智程, 楊國華, 郁峰 申請人:中國航天科技集團公司第六研究院第十一研究所