一种防冰柱形压力探针的制作方法

本发明涉及发动机测试防冰技术领域，特别是一种防冰柱形压力探针，本发明能有效的防止柱形压力探针结冰，如防止单孔、双孔、三孔和四孔柱形压力探针在冰风洞实验测试中以及高空台实验中结冰，且不影响被测流场，保证测量数据的准确性。

背景技术：

当飞机飞行在结冰气象条件下，过冷水滴会撞击到飞机的迎风面发生结冰现象，发动机进气口及冷风道进气口结冰会导致引气量不足，若冰层脱落，会损坏进气口内的部件，对飞机的性能造成不利的影响。冰风洞试验是开展飞机及部件结冰、防冰方法研究的最基本手段。高空台是在地面模拟飞机发动机在空中的飞行状况和环境，对发动机整机和部件进行高空模拟试验的系统设备，是研制先进航空发动机及其改进改型不可或缺的手段。常用于测量流场参数的柱形压力探针，如单孔、双孔、三孔和四孔探针，在进行结冰实验或高空试验时，一些工况下结冰的可能性非常大。压力探针一旦结冰，将改变探头几何形状，致使探针校准特性失效，甚至会导致探针内部堵塞，压力感受孔不能正确感受来流信息，严重者直接导致探针无法完成工作，给测量带来困难。为了减少对流场的影响，保证数据的准确性，探针一般尺寸较小，给探针防冰工作带来困难。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是：提供一种防冰柱形压力探针，能够解决在进行结冰实验时柱形探针结冰的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种防冰柱形压力探针，其特征在于：包含探针头(1)、探针杆(2)、引压管(3)；所述防冰柱形压力探针为柱状结构，头部感压孔可为单孔、双孔、三孔和四孔结构；所述探针头(1)和探针杆(2)焊接，引压管(3)钎焊在一起、并套装于探针杆(2)中；所述引压管(3)外部包裹一层电热膜(4)或者引压管(3)四周均布电热棒(5)，以提高探针温度来防冰。

进一步，在柱形压力探针内部，套装有引压管(3)，引压管(3)的轴线相平行，围绕探针杆(2)轴线等角度间隔轴对称排布，并钎焊在一起；探针头(1)为实心结构，轴线与探针杆(2)轴线重合，内部开有感压孔道，引压管(3)顶端插入探针头(1)内部，与感压孔道焊接。

进一步，所述电热膜(4)与引压管(3)相贴合接触，引压管(3)外周与探针杆(2)内壁相贴合设置；探针头(1)内部围绕引压管开一圆环槽道，所述电热膜(4)伸入圆环槽道内部以提高探针头部温度来防冰。

进一步，引压管(3)的周围均布有电热棒(5)，电热棒(5)的轴线与引压管(3)轴线平行设置；引压管(3)与电热棒(5)相交错排布设置，每个电热棒(5)与相邻的引压管(3)相贴合接触；探针头(1)内部围绕引压管根据电热棒(5)个数开相应数量圆孔，所述电热棒(5)伸入圆孔内部以提高探针头部温度来防冰。

进一步，探针头(1)两侧感压孔与中心感压孔角度间隔30°至60°，柱形压力探针的探针杆外径为4～10mm，加热棒(5)的直径小于等于3mm。

进一步，柱形压力探针的探针杆(2)外径为4～10mm，加热膜(4)本身厚度小于等于0.4mm。

进一步，所述加热膜(4)或加热棒(5)尾部接线穿出探针杆(2)，穿出的接线端部设有与供电电源相连接的插头(8)。

进一步，所述加热膜(4)或加热棒(5)尾部与插头(8)之间接线上设有温度控制装置(6)、变压器(7)；所述温度控制装置(6)对变压器(7)进行控制，以调节加热膜(4)或加热棒(5)的输入电压、进而令加热膜(4)或加热棒(5)能根据实验条件保持合适的恒定温度。

本发明中，通过上述设置，以直接将加热棒(5)或者加热膜(4)置于柱形压力探针内部以及探针头部并固定，配备高精度温度控制装置(6)、变压器(7)和电源，根据工况需要适当调节温度来达到防冰的目的，保证探针测量的准确性。

本发明的有益效果是：

本发明中，通过在柱形压力探针内部设置加热棒(5)或加热膜(4)，以对柱形压力探针杆(2)以及探针头部进行及时的、有效的加热，实现对柱形压力探针温度进行实时精确调控的目的，进而能有效的防止柱形压力探针在冰风洞实验以及高空试验测试中结冰问题；同时，由于将加热膜(4)包裹于引压管(3)外周、或者将加热棒(5)插空安装于引压管(3)之间，令加热膜(4)或加热棒(5)安装于柱形压力探针中后，并不对柱形压力探针的探针杆(2)内部空间造成堵塞影响，对柱形压力探针内部风道不会产生影响、更不会影响柱形压力探针的被测流场，保证了柱形压力探针所测量数据的准确性。

同时，本发明结构简单，效果显著，适宜推广使用。

附图说明

图1是本发明一种防冰柱形压力探针实施例一的示意图；

图2是图1中本发明一种防冰柱形压力探针实施例一中的a-a面截面放大图。

图3是图1中实施例一的探针头部剖面图；

图4是本发明一种防冰柱形压力探针实施例二的示意图；

图5是图4中本发明一种防冰柱形压力探针实施例二中的b-b面截面放大图。

图6是图4中实施例二的探针头部剖面图；

图7是本发明一种防冰柱形压力探针所包含类型的头部结构示意图；

其中：1、探针头；2、探针杆；3、引压管；4、加热膜；5、加热棒；6、温度控制器；7、变压器；8、插头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例一

如图1、图2和图3所示，本实施例中介绍了一种防冰柱形压力探针，其包含探针头(1)、探针杆(2)、引压管(3)；所述防冰柱形压力探针为柱状结构，头部感压孔可为单孔、双孔、三孔和四孔结构；所述探针杆(2)为中空套杆，探针端部设有探针头(1)，所述探针头(1)与探针杆(2)相焊接，探针头(1)将探针杆(2)中空部分封堵；探针杆的中套装引压管(3)，各引压管(3)钎焊在一起，且分别于探针杆(2)的轴线相平行方向延伸，且各引压管(3)的端部均插入探针头(1)的感压孔道中并焊接在一起。

本实施例中，探针头(1)为实心结构，探针头(1)轴线与探针杆(2)轴线重合，内部开有感压孔道；围绕引压管开一圆环槽道，所述电热膜(4)伸入圆环槽道内部以提高探针头部温度来防冰。

本实施例中，所述引压管(3)外部包裹一层电热膜(4)，同时所述电热膜(4)伸入探针头(1)圆环槽道内部，对柱形压力探针的头部和杆部进行加热，以提高温度来防冰。

通过在柱形压力探针内部设置加热膜(4)，以对圆柱探针内的探针头(1)和引压管(3)进行有效的、及时的加热，实现对柱形压力探针温度进行实时精确调控的目的，进而能有效的防止柱形压力探针在冰风洞实验或高空试验测试中结冰问题。

本实施例中，在柱形压力探针内部，根据所选用柱形压力探针结构套装有相应数量引压管(3)；引压管(3)的轴线相平行，围绕探针杆(2)轴线等角度间隔对称排布。

通过将加热膜(4)包裹于引压管(3)外周，令加热膜(4)装于柱形压力探针中后，并不对柱形压力探针的探针杆内部空间造成堵塞影响，对柱形压力探针内部风道不会产生影响、更不会影响柱形压力探针的被测流场，保证了柱形压力探针所测量数据的准确性。

本实施例中，探针头(1)两侧感压孔与中心感压孔角度间隔30°至60°，柱形压力探针的探针杆外径为4～10mm，加热膜(4)本身厚度小于等于0.4mm。通过上述设置，以使得加热膜(4)与探针头部及杆内的引压管(3)相贴合接触，并使得加热膜(4)并不会对探针杆(2)内部空间的流体产生干涉影响；使得加热膜(4)安装于探针内部，使得加热膜(4)的热量并不会传导至外部测量流场中而降低加热效率。

实施例二

如图4、图5和图6所示，本实施例中介绍了一种防冰柱形压力探针，其包含探针头(1)、探针杆(2)、引压管(3)；所述防冰柱形压力探针为柱状结构，头部感压孔可为单孔、双孔、三孔和四孔结构；所述探针杆(2)为中空套杆，探针端部设有探针头(1)，所述探针头(1)与探针杆(2)相焊接，探针头(1)将探针杆(2)中空部分封堵；探针杆的中套装引压管(3)，各引压管(3)钎焊在一起，且分别于探针杆(2)的轴线相平行方向延伸，且各引压管(3)的端部均插入探针头(1)的感压孔道中并焊接在一起。

本实施例中，引压管(3)的周围均布有电热棒(5)，电热棒(5)的轴线与引压管(3)轴线平行设置；引压管(3)与电热棒(5)相交错排布设置，每个电热棒(5)与相邻的引压管(3)相贴合接触；探针头(1)内部围绕引压管根据电热棒(5)个数开相应数量圆孔，所述电热棒(5)伸入圆孔内部以提高探针头部温度来防冰。

通过在柱形压力探针头部及杆部设置加热棒(5)，以对柱形压力探针内的引压管(3)进行有效的、及时的加热，能有效的防止柱形压力探针在冰风洞实验测试中结冰问题。

本实施例中，在柱形压力探针内部，引压管(3)的轴线相平行，围绕探针杆(2)轴线等间隔角度轴对称排布；引压管(3)与电热棒(5)相交错排布设置，每个电热棒(5)在相邻两只引压管(3)之间插空安装，与相邻的引压管(3)相贴合接触，以提高探针温度来防冰。

本实施例中，探针头(1)两侧感压孔与中心感压孔角度间隔30°至60°，柱形压力探针的探针杆(2)外径为4～10mm，加热棒(5)的直径小于等于3mm。

通过上述设置，将加热棒(5)插空安装于两相邻引压管(3)之间，令加热棒(5)安装于柱形压力探针中后，并不对柱形压力探针的内部空间造成堵塞影响，对柱形压力探针内部风道不会产生影响、更不会影响柱形压力探针周围的被测流场，保证了柱形压力探针所测量数据的准确性。且使得加热棒(5)安装于探针杆(2)内部，使得加热棒(5)的热量并不会传导至外部测量流场中而降低加热效率。

实施例三

本实施例基于上述实施例一和二中的任一，还具有如下技术特征：所述加热膜(4)或加热棒(5)尾部接线穿出探针杆(2)，穿出的接线端部设有与供电电源相连接的插头(8)。

通过上述设置，以使得柱形压力探针的加热膜(4)或加热棒(5)经设有插头(8)的接线与外部所设供电电源相连接，实现对加热膜(4)或加热棒(5)提供加热供电电源的目的。

本实施例中，为了提高柱形压力探针加热控制的精确性，在所述加热膜(4)或加热棒(5)尾部与插头(8)之间接线上设有温度控制装置(6)、变压器(7)；所述温度控制装置(6)对变压器(7)进行控制，以调节加热膜(4)或加热棒(5)的输入电压、进而令加热膜(4)或加热棒(5)能根据实验条件保持合适的恒定温度，达到了对柱形压力探针的温度进行自动精确操控、恒温工作的目的。