專利名稱：總溫/總壓、靜壓探針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)測量的總溫/ 總壓、靜壓探針。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)獨(dú)立測量來流總溫或用皮托管測量總壓、靜壓等參數(shù)的理論和技術(shù)已 較完善和成熟，但對于高溫高速氣流且來流情況復(fù)雜，要求動態(tài)響應(yīng)速度高的特定場合，實(shí) 現(xiàn)同時(shí)測量定點(diǎn)總溫、總壓、靜壓、流速參數(shù)有一定難度，在特定型面和參數(shù)測量要求偏重 不同的使用情況下，需要設(shè)計(jì)特定結(jié)構(gòu)型式的總溫/總壓、靜壓探針實(shí)現(xiàn)測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對高溫高速復(fù)雜氣流環(huán)境和參數(shù)測試要求，提 供一種能夠準(zhǔn)確測量流場中某定點(diǎn)流場參數(shù)的總溫/總壓、靜壓探針。本發(fā)明的技術(shù)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(cè)的環(huán)形引壓室6、設(shè)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(shè)置在熱電偶引出管 的內(nèi)端頭的封閉管狀總溫滯止罩32、設(shè)置在總溫滯止罩內(nèi)的熱電偶、設(shè)置在熱電偶引出管 內(nèi)的補(bǔ)償導(dǎo)線；所述總溫滯止罩32上設(shè)置有朝向來流方向的進(jìn)氣口 33和背向來流方向的 出氣口 34，所述進(jìn)氣口靠近總溫滯止罩的端部，所述出氣口設(shè)置在進(jìn)氣口下方，所述熱電偶 的測量端設(shè)置在進(jìn)氣口和出氣口之間，所述補(bǔ)償導(dǎo)線的一端與熱電偶相連，另一端經(jīng)環(huán)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(xì)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(xì)引壓 管23同軸設(shè)置在L形鋼管內(nèi)；總壓引壓孔M設(shè)置在L形鋼管的引壓管端面上，靜壓引壓孔 25的數(shù)量為兩個(gè)，對稱設(shè)置在L形鋼管的引壓管的側(cè)面上；所述毛細(xì)引壓管的一端與總壓 引壓孔相通，所述毛細(xì)引壓管的另一端經(jīng)環(huán)形引壓室與總壓接管嘴相通；所述L形鋼管的 一端與兩個(gè)靜壓引壓孔相通；所述L形鋼管的另一端經(jīng)環(huán)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(shè)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(gè)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(jìn)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(jìn)氣口 4 6mm處。上述L形皮托管與總溫探針間隔5mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是1、本發(fā)明可同時(shí)檢測定點(diǎn)總壓、靜壓、溫度、流速等流場參數(shù)，經(jīng)校準(zhǔn)風(fēng)洞標(biāo)定得 到準(zhǔn)確的流場參數(shù)。2、本發(fā)明設(shè)計(jì)了進(jìn)氣口大和出氣口小，進(jìn)氣口、出氣口沿軸線上下錯(cuò)位的總溫滯 止罩結(jié)構(gòu)，將熱電偶測量端置于距進(jìn)氣口 4 6mm氣流相對穩(wěn)定區(qū)，降低氣流動能，減少速 度誤差，進(jìn)行充分的熱交換以提高總溫恢復(fù)系數(shù)，使總溫測量更加準(zhǔn)確。3、本發(fā)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(zhǔn)確性。4、本發(fā)明選取了帶倒角的總壓引壓孔結(jié)構(gòu)，提高了復(fù)雜氣流環(huán)境下來流的不敏感 性，針對來流中雜質(zhì)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(fā)明的結(jié)構(gòu)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(xì)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(jìn) 氣口，34-出氣口，4-法蘭，5-總壓接管嘴，6-環(huán)形引壓室。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)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(nèi)的熱電偶組成， 總溫滯止罩上設(shè)置進(jìn)氣口和出氣口且進(jìn)氣口大出氣口小，使氣流動能充分轉(zhuǎn)換為熱能，得到 與理論值接近的總溫。進(jìn)氣口和出氣口采用錯(cuò)位的結(jié)構(gòu)，即進(jìn)氣口朝向氣流，出氣口背向氣 1進(jìn)氣口靠近總溫滯止罩的端部，出氣口遠(yuǎn)離總溫滯止罩的端部。熱電偶設(shè)置在進(jìn)氣口和出 氣口之間，熱電偶測量端置于距進(jìn)氣口 4 6mm處。熱電偶通過補(bǔ)償導(dǎo)線與測試儀表相連，檢 測經(jīng)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(jīng)毛細(xì)引壓管引出總壓，引壓管側(cè)壁距總壓引壓孔3倍鋼管直徑處、 豎直方向180°對稱開兩個(gè)靜壓引壓孔，靜壓引壓孔孔徑尺寸選取Φ0.5mm，靜壓經(jīng)L形鋼管 引出，毛細(xì)引壓管嵌套在L形鋼管中，經(jīng)環(huán)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(jīng)法蘭安裝在被測流場內(nèi)。L形鋼管和熱電偶引出管并排設(shè)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(quán)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(cè)的環(huán)形引壓室(6)、設(shè)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(shè)置在熱電偶引出管 的內(nèi)端頭的封閉管狀總溫滯止罩(32)、設(shè)置在總溫滯止罩內(nèi)的熱電偶、設(shè)置在熱電偶引出 管內(nèi)的補(bǔ)償導(dǎo)線；所述總溫滯止罩(32)上設(shè)置有朝向來流方向的進(jìn)氣口(33)和背向來流 方向的出氣口(34)，所述進(jìn)氣口靠近總溫滯止罩的端部，所述出氣口設(shè)置在進(jìn)氣口下方，所 述熱電偶的測量端設(shè)置在進(jìn)氣口和出氣口之間，所述補(bǔ)償導(dǎo)線的一端與熱電偶相連，另一 端經(jīng)環(huán)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(xì)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(xì)引 壓管同軸設(shè)置在L形鋼管內(nèi)；總壓引壓孔04)設(shè)置在L形鋼管的引壓管端面上，靜壓 引壓孔0 的數(shù)量為兩個(gè)，對稱設(shè)置在L形鋼管的引壓管的側(cè)面上；所述毛細(xì)引壓管的一 端與總壓引壓孔相通，所述毛細(xì)引壓管的另一端經(jīng)環(huán)形引壓室與總壓接管嘴相通；所述L 形鋼管的一端與兩個(gè)靜壓引壓孔相通；所述L形鋼管的另一端經(jīng)環(huán)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(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的總溫/總壓、靜壓探針，其特征在于所述兩個(gè)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(jù)權(quán)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(jìn)氣口面積大于出氣口面積。
4.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jìn)氣口 4 6mm處。
7.根據(jù)權(quán)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(fā)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(cè)的環(huán)形引壓室、設(shè)置在引壓室上的總壓接管嘴和靜壓接管嘴；本發(fā)明針對高溫高速復(fù)雜氣流環(huán)境和參數(shù)測試要求，提供一種能夠準(zhǔn)確測量流場中某定點(diǎn)流場參數(shù)的總溫/總壓、靜壓探針。本發(fā)明可同時(shí)檢測定點(diǎn)總壓、靜壓、溫度、流速等流場參數(shù)，經(jīng)校準(zhǔn)風(fēng)洞標(biāo)定得到準(zhǔn)確的流場參數(shù)。
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(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者曹智程, 楊國華, 郁峰 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司第六研究院第十一研究所