专利名称：总温/总压、静压探针的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于高温高速气流中总温、总压、静压、流速等参数测量的总温/ 总压、静压探针。
背景技术：
目前，国内独立测量来流总温或用皮托管测量总压、静压等参数的理论和技术已 较完善和成熟，但对于高温高速气流且来流情况复杂，要求动态响应速度高的特定场合，实 现同时测量定点总温、总压、静压、流速参数有一定难度，在特定型面和参数测量要求偏重 不同的使用情况下，需要设计特定结构型式的总温/总压、静压探针实现测量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对高温高速复杂气流环境和参数测试要求，提 供一种能够准确测量流场中某定点流场参数的总温/总压、静压探针。本发明的技术解决方案一种总温/总压、静压探针，其特殊之处在于包括用于安装在被测流场的法兰4、 总温探针3、用于探测总压和静压的L形皮托管2、固定在法兰外侧的环形引压室6、设置在 引压室上的总压接管嘴5和静压接管嘴1 ；所述总温探针3包括垂直固定在法兰上的热电偶引出管31、设置在热电偶引出管 的内端头的封闭管状总温滞止罩32、设置在总温滞止罩内的热电偶、设置在热电偶引出管 内的补偿导线；所述总温滞止罩32上设置有朝向来流方向的进气口 33和背向来流方向的 出气口 34，所述进气口靠近总温滞止罩的端部，所述出气口设置在进气口下方，所述热电偶 的测量端设置在进气口和出气口之间，所述补偿导线的一端与热电偶相连，另一端经环形 引压室与测试仪表相连；所述L形皮托管2包括L形钢管、毛细引压管、总压引压孔和静压引压孔；所述L 形钢管包括垂直固连在法兰上的引出管21以及与引出管垂直的引压管22 ；所述毛细引压 管23同轴设置在L形钢管内；总压引压孔M设置在L形钢管的引压管端面上，静压引压孔 25的数量为两个，对称设置在L形钢管的引压管的侧面上；所述毛细引压管的一端与总压 引压孔相通，所述毛细引压管的另一端经环形引压室与总压接管嘴相通；所述L形钢管的 一端与两个静压引压孔相通；所述L形钢管的另一端经环形引压室与静压接管嘴相通；所述L形钢管和热电偶引出管并排设置在法兰的中心且相互间有间隔，所述L形 钢管的引出管比总温滞止罩低。上述两个静压引压孔的轴线与L形钢管的引出管轴线平行，所述静压引压孔的孔 中心连线与总压引压孔端面之间的距离是L形钢管外径的3倍，所述静压引压孔的孔中心 连线与L形钢管的垂直管的轴线之间的距离是L形钢管外径的6. 5倍。上述总温滞止罩的进气口面积大于出气口面积。上总压引压孔孔径Φ0. 6mm，采用了加倒角的孔口形状。
上述静压引压孔孔径Φ0.5mm。上述热电偶的测量端置于距进气口 4 6mm处。上述L形皮托管与总温探针间隔5mm。本发明与现有技术相比的有益效果是1、本发明可同时检测定点总压、静压、温度、流速等流场参数，经校准风洞标定得 到准确的流场参数。2、本发明设计了进气口大和出气口小，进气口、出气口沿轴线上下错位的总温滞 止罩结构，将热电偶测量端置于距进气口 4 6mm气流相对稳定区，降低气流动能，减少速 度误差，进行充分的热交换以提高总温恢复系数，使总温测量更加准确。3、本发明将静压引出孔布置在距总压引压孔端面3倍L形钢管外径、距L形钢管 轴线6. 5倍L形钢管外径处，将L形钢管的端面和L形钢管的引出管所引起气流扰动造成 的干扰降低，提高静压测量准确性。4、本发明选取了带倒角的总压引压孔结构，提高了复杂气流环境下来流的不敏感 性，针对来流中杂质容易堵塞引压孔的问题，选取孔径为Φ0. 6mm。5、L形皮托管正对来流方向，与总温探针间隔5mm，减少相互干扰。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1中B-B剖视图；图3是图1中A部分的放大图；图4是图2中C-C剖视图；其中1-静压接管嘴，2-L形皮托管，21-引出管，22-引压管，23-毛细引压管， 24-总压引压孔，25-静压引压孔，3-总温探针，31-热电偶引出管，32-总温滞止罩，33-进 气口，34-出气口，4-法兰，5-总压接管嘴，6-环形引压室。
具体实施例方式如图1所示，本发明由总温探针和L形皮托管(即总压、静压探针)组成，二者之间 有一定间隔，总温探针包括总温滞止罩、热电偶引出管、安装在总温滞止罩内的热电偶组成， 总温滞止罩上设置进气口和出气口且进气口大出气口小，使气流动能充分转换为热能，得到 与理论值接近的总温。进气口和出气口采用错位的结构，即进气口朝向气流，出气口背向气 1进气口靠近总温滞止罩的端部，出气口远离总温滞止罩的端部。热电偶设置在进气口和出 气口之间，热电偶测量端置于距进气口 4 6mm处。热电偶通过补偿导线与测试仪表相连，检 测经总温滞止罩滞止的来流总温。皮托管包括L形钢管，L形钢管包括垂直固连在法兰上的 引出管以及与引出管垂直的引压管；引压管前端开总压引压孔，总压引压孔孔径Φ0. 6mm，采 用了加倒角的孔口形状，经毛细引压管引出总压，引压管侧壁距总压引压孔3倍钢管直径处、 竖直方向180°对称开两个静压引压孔，静压引压孔孔径尺寸选取Φ0.5mm，静压经L形钢管 引出，毛细引压管嵌套在L形钢管中，经环形引压室引出，总压接管嘴、静压接管嘴分别检测 静压、总压，整体经法兰安装在被测流场内。L形钢管和热电偶引出管并排设置在法兰的中心 且相互间有5mm间隔，且L形钢管的引出管比总温滞止罩低，减少相互干扰。
权利要求
1.一种总温/总压、静压探针，其特征在于包括用于安装在被测流场的法兰、总温 探针(3)、用于探测总压和静压的L形皮托管O)、固定在法兰外侧的环形引压室(6)、设置 在引压室上的总压接管嘴(5)和静压接管嘴(1)；所述总温探针(3)包括垂直固定在法兰上的热电偶引出管(31)、设置在热电偶引出管 的内端头的封闭管状总温滞止罩(32)、设置在总温滞止罩内的热电偶、设置在热电偶引出 管内的补偿导线；所述总温滞止罩(32)上设置有朝向来流方向的进气口(33)和背向来流 方向的出气口(34)，所述进气口靠近总温滞止罩的端部，所述出气口设置在进气口下方，所 述热电偶的测量端设置在进气口和出气口之间，所述补偿导线的一端与热电偶相连，另一 端经环形引压室与测试仪表相连；所述L形皮托管( 包括L形钢管、毛细引压管、总压引压孔和静压引压孔；所述L形 钢管包括垂直固连在法兰上的引出管以及与引出管垂直的引压管02)；所述毛细引 压管同轴设置在L形钢管内；总压引压孔04)设置在L形钢管的引压管端面上，静压 引压孔0 的数量为两个，对称设置在L形钢管的引压管的侧面上；所述毛细引压管的一 端与总压引压孔相通，所述毛细引压管的另一端经环形引压室与总压接管嘴相通；所述L 形钢管的一端与两个静压引压孔相通；所述L形钢管的另一端经环形引压室与静压接管嘴 相通；所述L形钢管和热电偶引出管并排设置在法兰的中心且相互间有间隔，所述L形钢管 的引出管比总温滞止罩低。
2.根据权利要求1所述的总温/总压、静压探针，其特征在于所述两个静压引压孔的 轴线与L形钢管的引出管轴线平行，所述静压引压孔的孔中心连线与总压引压孔端面之间 的距离是L形钢管外径的3倍，所述静压引压孔的孔中心连线与L形钢管的垂直管的轴线 之间的距离是L形钢管外径的6. 5倍。
3.根据权利要求1或2所述的总温/总压、静压探针，其特征在于所述总温滞止罩的 进气口面积大于出气口面积。
4.根据权利要求3所述的总温/总压、静压探针，其特征在于所述总压引压孔孔径 Φ0. 6mm，采用了加倒角的孔口形状。
5.根据权利要求3所述的总温/总压、静压探针，其特征在于所述静压引压孔孔径 Φ 0. 5mmο
6.根据权利要求3所述的总温/总压、静压探针，其特征在于所述热电偶的测量端置 于距进气口 4 6mm处。
7.根据权利要求3所述的总温/总压、静压探针，其特征在于所述L形皮托管与总温 探针间隔5mm。
全文摘要
本发明涉及总温/总压、静压探针，包括用于安装在被测流场的法兰、总温探针、用于探测总压和静压的L形皮托管、固定在法兰外侧的环形引压室、设置在引压室上的总压接管嘴和静压接管嘴；本发明针对高温高速复杂气流环境和参数测试要求，提供一种能够准确测量流场中某定点流场参数的总温/总压、静压探针。本发明可同时检测定点总压、静压、温度、流速等流场参数，经校准风洞标定得到准确的流场参数。
文档编号G01K13/02GK102141447SQ201010620199
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者曹智程, 杨国华, 郁峰 申请人:中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所