一種氣冷高溫動態壓力探針的制作方法

本發明涉及高溫壓力測試技術領域，特別是一種氣冷高溫動態壓力探針。本發明可進行高溫下流場的總壓、馬赫數和流動方向等參數的動態測量，并能夠同時防止探針頭部內的動態壓力傳感器、傳感器線纜受熱發生溫漂，甚至損壞，提供了一種高溫下流場參數的動態測量的手段。

背景技術：

動態壓力探針是目前流場測試的主要手段之一，現有的動態壓力探針測試技術，主要應用于一般溫度下流場的動態測量，而高溫下由于探針頭部內的動態壓力傳感器、傳感器線纜得不到有效的冷卻，流場的動態測量手段仍然缺乏。本發明的一種氣冷高溫動態壓力探針，可以進行高溫下流場的動態壓力測量并能夠同時防止探針頭部內的動態壓力傳感器、傳感器線纜受熱發生溫漂，甚至損壞。該氣冷高溫動態壓力探針可進行高溫下流場的總壓、馬赫數和流動方向等參數的動態測量。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題是：針對目前高溫條件下流場動態壓力測試手段缺乏的問題，本發明提供一種氣冷高溫動態壓力探針，可進行高溫下流場的總壓、馬赫數和流動方向等參數的動態測量，并能夠同時防止探針頭部內的動態壓力傳感器、傳感器線纜受熱發生溫漂，甚至損壞，提供了一種高溫下流場參數的動態測量的手段。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種氣冷高溫動態壓力探針，其特征在于，所述探針包括探針支桿(1)、探針頭部(2)、過渡段(3)；探針支桿(1)和探針頭部(2)均為圓柱體結構，探針頭部(2)內部采用特殊結構；探針支桿開有分別為左進氣管(4)、中進氣管(5)和右進氣管(6)；三個進氣管可以進行冷卻氣體的輸入，冷卻氣體進氣管(4)、(5)、(6)均插入探針頭部(2)的圓柱槽內；探針頭部(2)圓柱面上開有圓形壓力感受孔(7)；傳感器線纜(8)通過探針支桿(1)內通道引出探針尾部；出氣管(9)從探針支桿(1)下方引出；(10)為動態壓力傳感器，后接傳感器線纜(8)。

進一步，探針頭部壓力感受孔可以為單孔，雙孔，三孔，四孔，五孔或七孔。

進一步，壓力感受孔同探針內部封裝的動態壓力傳感器相連，壓力感受孔圓心與柱體底面距離為1～5mm。

進一步，左進氣管(4)和右進氣管(6)位置關于中進氣管(5)中心線和柱面中心線構成平面對稱分布，管的直徑相同；進氣管(4)、(5)、(6)與出氣管(9)的直徑視所需冷卻的工況而定，不小于5mm。

進一步，探針支桿(1)內部開有通道，探針頭部(2)內部采用特殊結構，冷卻氣體進氣管(4)、(5)、(6)均插入探針頭部(2)的圓柱槽內，到探針頭部(2)端壁距離要求小于動態壓力傳感器到探針頭部(2)端壁距離；壓力傳感器線纜(8)以及進氣管(4)、(5)、(6)通過探針支桿(1)內部的通道在支桿后方引出探針尾部。

進一步，冷卻氣體進氣管(4)、(5)、(6)起到導入低溫氣體以冷卻探針頭部(2)的作用，使冷卻氣體從下而上對探針頭部(2)內的動態壓力傳感器(10)進行冷卻；出氣管(9)從探針支桿(1)引出，把冷卻氣體導出探針。

進一步，冷卻氣體可以為低溫氮氣、低溫二氧化碳、低溫空氣等，通過改變進出氣管直徑、進口冷卻氣體溫度及進出氣速度等調節冷卻效率。

本發明的有益效果是：

本發明中，通過在探針頭部內部采用特殊結構，設置冷卻氣體進氣管、出氣管，對探針頭部尤其是動態壓力傳感器進行及時的冷卻降溫，能有效防止探針頭部內的動態壓力傳感器、傳感器線纜受熱發生溫漂，甚至損壞，提供了一種高溫下流場參數的動態測量的手段。

同時，本發明結構簡單，效果顯著，適宜推廣使用。

附圖說明

圖1是本發明一種氣冷高溫動態壓力探針示意圖。

圖2是圖1的剖視圖。

圖3是圖2的局部放大圖。

圖4是圖2的a-a截面剖視圖。

其中：1-探針支桿，2-探針頭部，3-過渡段，4-左進氣管，5-中進氣管，6-右進氣管，7-圓形壓力感受孔，8-壓力傳感器線纜，9-出氣管，10-動態壓力傳感器。

具體實施方式

下面通過實施例，結合附圖對本發明的一種氣冷高溫動態壓力探針進行詳細闡述，以使本發明的特征和優點能夠更易于被本領域的技術人員理解，從而能夠對本發明的保護范圍做出更清楚明確的界定。

實施例

如附圖1和附圖2所示，本實施例中介紹了一種氣冷高溫動態壓力探針，所述探針包括探針支桿(1)、探針頭部(2)、過渡段(3)；探針支桿(1)和探針頭部(2)均為圓柱體結構，探針頭部(2)內部采用特殊結構；探針支桿開有分別為左進氣管(4)、中進氣管(5)和右進氣管(6)；三個進氣管可以進行冷卻氣體的輸入，冷卻氣體進氣管(4)、(5)、(6)均插入探針頭部(2)的圓柱槽內；探針頭部(2)圓柱面上開有圓形壓力感受孔(7)；傳感器線纜(8)通過探針支桿(1)內通道引出探針尾部；出氣管(9)從探針支桿(1)下方引出；(10)為動態壓力傳感器，后接傳感器線纜(8)。本發明可進行高溫下流場的總壓、馬赫數和流動方向等參數的動態測量。

通過將探針頭部探入被測流場，圓形壓力感受孔(7)朝向來流方向，探針支桿(1)垂直來流方向，圓形壓力感受孔(7)可以測得來流總壓。

通過冷卻氣體進氣管(4)、(5)、(6)導入低溫氣體如低溫氮氣、低溫二氧化碳、低溫空氣等以冷卻探針頭部(2)內動態壓力傳感器，使冷卻氣體從下而上對探針頭部(2)進行冷卻，出氣管(9)從探針支桿(1)引出，把冷卻氣體導出探針。

技術特征：

技術總結
本發明屬于高溫壓力測試技術領域，公開了一種氣冷高溫動態壓力探針，包括探針支桿1、探針頭部2、過渡段3；探針支桿1和探針頭部2均為圓柱體結構，探針頭部2內部采用特殊結構；探針支桿1開有分別為左進氣管4、中進氣管5和右進氣管6；三個進氣管可以進行冷卻氣體的輸入，冷卻氣體進氣管4、5、6均插入探針頭部2的圓柱槽內；探針頭部2圓柱面上開有圓形壓力感受孔7；傳感器線纜8通過探針支桿1內通道引出探針尾部；出氣管9從探針支桿1下方引出；10為動態壓力傳感器，后接傳感器線纜8。與現有動態壓力探針測試技術相比，本發明經過校準標定，可進行更高溫條件下流場的動態壓力測量并防止探針頭部內的動態壓力傳感器受熱損壞。

技術研發人員：馬宏偉;孫洲康
受保護的技術使用者：北京航空航天大學
技術研發日：2017.05.05
技術公布日：2017.08.11