一种自适应来流方向的总压探针的制作方法

本实用新型属于空气动力学技术领域，涉及实验测量气流总压参数的总压探针，特别涉及一种自适应来流方向的总压探针。

背景技术：

现如今，在压气机、航空航天器以及燃气轮机等诸多关键设备中，气动设计占据十分重要的地位。而气动设计离不开实验支撑。气动实验需要采集大量的总温、总压以及静压等气流参数，因此，高精度的探针设计非常重要。

目前国内外用于采集总压的探针均为常规的弯管设计，而中国专利cn201822107696.4、cn201820861953.0、cn201822104424.9等分别公开了几种单点或多点总压探针，但此类探针只有15～30度的气流不敏感角，因此需要在实验前对来流条件有准确判断，从而才能确定探针的安装角，安装角的准确性将直接影响探针数据的准确性，安装角经常出现判断失误或者出现安装角安装错误的情况发生，造成安装的难度增大。

技术实现要素：

本发明提供一种自适应来流方向的总压探针，以解决上述提出的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是：一种自适应来流方向的总压探针，其结构特点在于，包括探针内芯，探针内芯呈l型，探针内芯的l状凸起处设有探头，探头的下方设有尾翼，探头与尾翼呈180度的平直状，探针内芯上均匀的设有环型齿，探针内芯外部设有支撑底座，探针内芯与支撑底座间隙配合，探针内芯在支撑底座内绕其轴线转动，支撑底座的外部设有安装底座。

进一步的，所述探头与探针内芯的内部形成l形的贯通的的光滑圆管。

进一步的，所述环型齿采用peek聚合材料制成，环型齿与探针内芯过盈夹紧连接。

进一步的，所述尾翼为箭型的薄片状，尾翼的厚度小于探头直径的1/3，尾翼的对称中心线与探头的轴线平行，尾翼为立起状并且与探针内芯的轴线方向平行。

进一步的，所述支撑底座包括上半柱体和下半柱体，上半柱体与下半柱体合并后形成圆柱状，上半圆体与下半圆体内依次设有环形槽和中心圆孔，环形槽与环型齿为间隙配合，中心圆孔与探针内芯的外壁为间隙配合。

进一步的，所述环形槽与环型齿的数量相同并且对应的设置，环形槽和中心圆孔的内壁与环型齿和探针内芯的外壁均为光滑的面。

进一步的，所述环形槽与环型齿的数量为3至5个。

进一步的，所述探头加上尾翼的长度要小于安装底座的内孔直径。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用带尾翼的探针内芯测试时探头可自动对准来流方向，从而获得零攻角下的最准确的总压参数；同时，在复杂的来流条件下，不需要预判来流方向，探针内芯可随着来流的方向进行角度变化，使探头始终保持在正对来流的方向，反应灵敏，使用方便；另外，探针整体的安装时无需判断来流方向，直接安装即可，这样在进行机组变工况的运行过程中，也不需要重新的调整探针的安装角，极为方便，无需重复的调节安装角，省时省力。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的尺寸比例示意图；

图3是本实用新型的探针内芯的示意图；

图4是本实用新型的支撑底座的示意图；

图5是本实用新型的实施例的来流方向的主视示意图；

图6是本实用新型的实施例的来流方向的俯视示意图；

图中：1探针内芯，11探头，12尾翼，13环型齿，14连接头，2支撑底座，21上半柱体，22下半柱体组成，23环形槽，24中心圆孔，3安装底座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型选定的实施例。本实用新型仅以单点探针为例解释

技术实现要素：
，多点探针不做特殊说明，但多点探针采用本发明提供的自适应来流方案设计的，也应该属于本发明权利要求范围。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

作为示例，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，一种自适应来流方向的总压探针，其结构特点在于，包括探针内芯1，探针内芯1可以呈l型，探针内芯1的l状凸起处可以设有探头11，探头11与探针内芯1可以采用金属管一体制成，探头11与探针内芯1的内部可以形成l形的贯通的通气的光滑圆孔，探头11与探针内芯1的内外径均相等，探头11的下方可以设有尾翼12，尾翼12可以与探头11和探针内芯1一体制成或采用焊接连接的方式分体制成，探头11与尾翼12可以呈180度的平直状，尾翼12也可以为鱼的尾鳍的薄片状，尾翼12的两端为对称的形状，尾翼12的厚度可以小于探头11直径的三分之一，尾翼12的对称中心线可以与探头11的轴线平行，尾翼12可以为横直状与探针内芯1的轴线方向平行。探针内芯1上可以均匀的设有多个环型齿13，环型齿13可以采用peek聚合材料制成，环型齿13可以与探针内芯1采用过盈夹紧的方式进行连接，探针内芯1的最右端可以设有螺纹的连接头14，将探针内芯1与外部进行连接。

探针内芯1外部可以设有支撑底座2，探针内芯1与圆柱状的支撑底座2同轴，探针内芯1可以与支撑底座2进行间隙配合，探针内芯1可以在支撑底座2内绕轴线进行转动，支撑底座2还可以包括上半柱体21和下半柱体22，上半柱体21和下半柱体22的形状相同，上半柱体21与下半柱体22合并后可以形成完整的圆柱状，上半圆体21与下半圆体22内依次可以设有环形槽23和中心圆孔24，环形槽23与探针内芯1的环型齿13可以采用较小的间隙配合，中心圆孔24与探针内芯1的外壁同样可以采用较小的间隙配合，支撑底座2的环形槽23与探针内芯1的环型齿13的数量可以相同并且一一的对应。实际应用中，环形槽和环型齿可以为三到五个，环形槽与环型齿的数量为相同的配套设置。环形槽23和中心圆孔24的内壁与环型齿13和探针内芯1的外壁均可以为光滑的面，保证探针内芯1在支撑底座2内进行灵活的转动，保证快速准确的判断出来流方向。支撑底座2的外部可以设有安装底座3，探头11加上尾翼13的长度可以小于安装底座3的内孔直径，支撑底座2与安装底座3采用过盈夹紧的方式进行连接，安装底座3的外部可以通过螺纹进行连接或采用焊接等其它的方式进行连接。

在本实用新型的具体实施例中，如附图2和图3所示，首先根据实验需求选择探针内芯1，即外径φ3处为1mm至5mm范围内的标准不锈钢钢管，然后将钢管加工成l型，l型弯管弯头长度为l3，l3即为探头11的长度，再将尾翼12与探头11和探针内芯1焊接或粘接的方式连接，尾翼12也可以为箭型的薄片状，尾翼12的长度为l4，其中探头11的长度l3与尾翼12的长度l4连接后的总长度不应超过安装底座3的外连接螺纹直径φ4，保证安装时可以顺畅的放入，尾翼12的厚度不应超过探头直径的1/3，保证气流可以顺畅的流通经过使探针内芯1可以进行有效的灵敏转动；将三个peek聚合材料制成的环型齿13套在探针内芯1上，环型齿13为环形的圆片状，环型齿13的厚度约可以为5mm，环型齿13的内孔与探针内芯1的外径过盈配合进行夹紧连接，组成探针内芯1的整体。支撑底座2为均匀分开的两半金属半柱，对应探针内芯1上的环型齿13加工出相应的环形槽23，环形槽23与环型齿13数量一一对应；两个上半圆体21与下半圆体22将探针内芯1和环型齿13闭合夹住后，将支撑底座2的圆柱外径与安装底座3的内径φ2处通过热过盈的方式卡进安装底座3内，保证探针内芯1可在支撑底座2中灵活转动。选取根据试验需求，安装底座3可以直接选取空心的螺栓或机加的方式加工安装底座3，安装底座3的尺寸无特殊要求，可视实验的需求，按照所需尺寸自由加工。本实用新型采用带尾翼12的探针内芯1测试时探头11可自动对准来流方向，从而获得零攻角下的最准确的总压参数；同时，在复杂的来流条件下，不需要预判来流方向，探针内芯1可随着来流的方向进行角度变化，使探头始终保持在正对来流的方向，反应灵敏，方便耐用；另外，探针整体的安装时无需判断来流方向，直接安装即可，这样在进行机组变工况的运行过程中，也不需要重新的调整探针的安装角，使用极为方便，无需重复的调节安装角，省时省力。本实用新型提出了探头11与尾翼12相结合，探针内芯1可在支撑底座2中自由旋转的总压探针，并且可同时应用于单点或多点型总压探针。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为主。