一种气冷高温动态压力探针的制作方法

本发明涉及高温压力测试技术领域，特别是一种气冷高温动态压力探针。本发明可进行高温下流场的总压、马赫数和流动方向等参数的动态测量，并能够同时防止探针头部内的动态压力传感器、传感器线缆受热发生温漂，甚至损坏，提供了一种高温下流场参数的动态测量的手段。

背景技术：

动态压力探针是目前流场测试的主要手段之一，现有的动态压力探针测试技术，主要应用于一般温度下流场的动态测量，而高温下由于探针头部内的动态压力传感器、传感器线缆得不到有效的冷却，流场的动态测量手段仍然缺乏。本发明的一种气冷高温动态压力探针，可以进行高温下流场的动态压力测量并能够同时防止探针头部内的动态压力传感器、传感器线缆受热发生温漂，甚至损坏。该气冷高温动态压力探针可进行高温下流场的总压、马赫数和流动方向等参数的动态测量。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是：针对目前高温条件下流场动态压力测试手段缺乏的问题，本发明提供一种气冷高温动态压力探针，可进行高温下流场的总压、马赫数和流动方向等参数的动态测量，并能够同时防止探针头部内的动态压力传感器、传感器线缆受热发生温漂，甚至损坏，提供了一种高温下流场参数的动态测量的手段。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种气冷高温动态压力探针，其特征在于，所述探针包括探针支杆(1)、探针头部(2)、过渡段(3)；探针支杆(1)和探针头部(2)均为圆柱体结构，探针头部(2)内部采用特殊结构；探针支杆开有分别为左进气管(4)、中进气管(5)和右进气管(6)；三个进气管可以进行冷却气体的输入，冷却气体进气管(4)、(5)、(6)均插入探针头部(2)的圆柱槽内；探针头部(2)圆柱面上开有圆形压力感受孔(7)；传感器线缆(8)通过探针支杆(1)内通道引出探针尾部；出气管(9)从探针支杆(1)下方引出；(10)为动态压力传感器，后接传感器线缆(8)。

进一步，探针头部压力感受孔可以为单孔，双孔，三孔，四孔，五孔或七孔。

进一步，压力感受孔同探针内部封装的动态压力传感器相连，压力感受孔圆心与柱体底面距离为1～5mm。

进一步，左进气管(4)和右进气管(6)位置关于中进气管(5)中心线和柱面中心线构成平面对称分布，管的直径相同；进气管(4)、(5)、(6)与出气管(9)的直径视所需冷却的工况而定，不小于5mm。

进一步，探针支杆(1)内部开有通道，探针头部(2)内部采用特殊结构，冷却气体进气管(4)、(5)、(6)均插入探针头部(2)的圆柱槽内，到探针头部(2)端壁距离要求小于动态压力传感器到探针头部(2)端壁距离；压力传感器线缆(8)以及进气管(4)、(5)、(6)通过探针支杆(1)内部的通道在支杆后方引出探针尾部。

进一步，冷却气体进气管(4)、(5)、(6)起到导入低温气体以冷却探针头部(2)的作用，使冷却气体从下而上对探针头部(2)内的动态压力传感器(10)进行冷却；出气管(9)从探针支杆(1)引出，把冷却气体导出探针。

进一步，冷却气体可以为低温氮气、低温二氧化碳、低温空气等，通过改变进出气管直径、进口冷却气体温度及进出气速度等调节冷却效率。

本发明的有益效果是：

本发明中，通过在探针头部内部采用特殊结构，设置冷却气体进气管、出气管，对探针头部尤其是动态压力传感器进行及时的冷却降温，能有效防止探针头部内的动态压力传感器、传感器线缆受热发生温漂，甚至损坏，提供了一种高温下流场参数的动态测量的手段。

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是本发明一种气冷高温动态压力探针示意图。

图2是图1的剖视图。

图3是图2的局部放大图。

图4是图2的a-a截面剖视图。

其中：1-探针支杆，2-探针头部，3-过渡段，4-左进气管，5-中进气管，6-右进气管，7-圆形压力感受孔，8-压力传感器线缆，9-出气管，10-动态压力传感器。

具体实施方式

下面通过实施例，结合附图对本发明的一种气冷高温动态压力探针进行详细阐述，以使本发明的特征和优点能够更易于被本领域的技术人员理解，从而能够对本发明的保护范围做出更清楚明确的界定。

实施例

如附图1和附图2所示，本实施例中介绍了一种气冷高温动态压力探针，所述探针包括探针支杆(1)、探针头部(2)、过渡段(3)；探针支杆(1)和探针头部(2)均为圆柱体结构，探针头部(2)内部采用特殊结构；探针支杆开有分别为左进气管(4)、中进气管(5)和右进气管(6)；三个进气管可以进行冷却气体的输入，冷却气体进气管(4)、(5)、(6)均插入探针头部(2)的圆柱槽内；探针头部(2)圆柱面上开有圆形压力感受孔(7)；传感器线缆(8)通过探针支杆(1)内通道引出探针尾部；出气管(9)从探针支杆(1)下方引出；(10)为动态压力传感器，后接传感器线缆(8)。本发明可进行高温下流场的总压、马赫数和流动方向等参数的动态测量。

通过将探针头部探入被测流场，圆形压力感受孔(7)朝向来流方向，探针支杆(1)垂直来流方向，圆形压力感受孔(7)可以测得来流总压。

通过冷却气体进气管(4)、(5)、(6)导入低温气体如低温氮气、低温二氧化碳、低温空气等以冷却探针头部(2)内动态压力传感器，使冷却气体从下而上对探针头部(2)进行冷却，出气管(9)从探针支杆(1)引出，把冷却气体导出探针。

技术特征：

技术总结
本发明属于高温压力测试技术领域，公开了一种气冷高温动态压力探针，包括探针支杆1、探针头部2、过渡段3；探针支杆1和探针头部2均为圆柱体结构，探针头部2内部采用特殊结构；探针支杆1开有分别为左进气管4、中进气管5和右进气管6；三个进气管可以进行冷却气体的输入，冷却气体进气管4、5、6均插入探针头部2的圆柱槽内；探针头部2圆柱面上开有圆形压力感受孔7；传感器线缆8通过探针支杆1内通道引出探针尾部；出气管9从探针支杆1下方引出；10为动态压力传感器，后接传感器线缆8。与现有动态压力探针测试技术相比，本发明经过校准标定，可进行更高温条件下流场的动态压力测量并防止探针头部内的动态压力传感器受热损坏。

技术研发人员：马宏伟;孙洲康
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2017.05.05
技术公布日：2017.08.11