冰风洞风速管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的一种冰风洞风速管，包括。设有总压腔、静压腔及其排水孔、静压孔的风速管管体，以及通过堵头延伸至总压管电缆接头的电源线。在紧贴风速管内壁上，绕制有与风速管内壁焊为一体的螺旋PTC铠装加热电缆。本实用新型加热电缆以较大功率迅速提高空速管管体温度，逐步功率降低温度，并使风速管保持在一个较高的温度。这样就可以融化和防止风速管管体结冰，避免冰晶堵塞总压孔或静压孔干扰压力的感受。
【专利说明】冰风洞风速管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有防、除冰功能，能在冰风洞易结冰环境中采集流场总、静压，以供解算风速的装置，一般称为皮托管或风速管。
【背景技术】
[0002]风洞中各工作段流场总、静压数据对于控制风洞正常工作具有重要作用。目前，风洞使用的风速管均不具备防除冰功能，如在冰风洞结冰段使用，将由于风速管管体结冰而导致无法正常采集流场总、静压而失效。为获得冰风洞中结冰段流场的总、静压，冰风洞工作人员通常通过冰风洞中非结冰段测得的流场数据推知结冰段数据。这种方法获得的数据误差很大，使得冰风洞结冰段的风速难以精确控制。
【发明内容】
[0003]为了克服现有风洞风速管不能在结冰环境下工作的问题，本实用新型提供一种具有防、除冰功能的冰风洞风速管。该风速管可以在严酷的结冰环境下正常采集流场总、静压。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种冰风洞风速管，包括。设有总压腔、静压腔及其排水孔、静压孔的风速管管体，以及通过堵头延伸至总压管电缆接头的电源线，其特征在于，在紧贴风速管内壁上，绕制有与风速管内壁焊为一体的螺旋PTC铠装加热电缆。
[0005]本实用新型风速管相比于普通风速管的有益效果是:
[0006]本实用新型采用传热良好的高强度热稳定硅青铜作为风速管管体，紧贴风速管内壁螺旋绕制PTC铠装加热电缆，并填入焊料将加热电缆与风速管内壁焊为一体以增强传热。PTC加热电缆的负载特性是温度低时功率大，温度高时功率降低。当这种风速管需要在结冰环境工作，只需接通加热电缆电源，加热电缆将以较大功率迅速提高空速管管体温度，随后功率降低并使风速管保持在一个较高的温度。这样就可以融化和防止风速管管体结冰，避免冰晶堵塞总压孔或静压孔干扰压力的感受。
[0007]本风速管可以在冰风洞结冰段正常感受流场总、静压以供系统解算出冰风洞结冰段风速。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0009]图1是本实用新型冰风洞风速管的加热丝结构及焊接示意图。
[0010]图2是本实用新型冰风洞风速管实施例示意图。
[0011]图3是图2的剖视图。
[0012]图4是图管头剖视图。
[0013]图中:1.风速管外壳，2.焊料，3.PTC加热电缆外壳，4.PTC加热电缆绝缘层，5.PTC加热电缆芯线，6.风速管，7.风洞壁，8.安装盘，9.接头保护罩，10.总压口，11.排水孔，12.静压孔，13.电源线，14.总、静压接管嘴，15.总压腔，16.堵头，17.静压腔，18.PTC加热电缆，19.总压管，20.电缆接头。
【具体实施方式】
[0014]在图1中，冰风洞风速管，包括。设有总压腔、静压腔及其排水孔、静压孔的风速管管体，以及通过堵头延伸至总压管电缆接头的电源线。在紧贴风速管内壁上，绕制有与风速管内壁焊为一体的螺旋PTC铠装加热电缆。PTC铠装加热电缆是一种市场上可直接购买或定制的加热电缆，它的横截面有三层，最里层为通电后会大量发热的芯线，第二层为绝缘层，最外层为不锈钢外壳。PTC加热电缆从里到外由芯线5、绝缘层4、外壳3三层构成。芯线5通电便会发热，而其阻值随温度升高会有所下降，即刚通电时发热功率最大，温度提高后会有相应降低。绝缘物质填充的绝缘层4保证加热电缆绝缘性，PTC加热电缆外壳3由不锈钢材料制造，以保护加热电缆。风速管外壳I使用具有高导热系数的高强度热稳定硅青铜作为材料。加热电缆采用钎焊的方式焊接到风速管外壳I内壁，热量能高效传递到可能结冰的风速管外壳I外壁。
[0015]如图2所示的一个冰风洞风速管实施例。风速管6在管头开有总压口 10、排水孔11和周向均布的六个静压孔12，管尾有接头保护罩9、电源线13和总、静压接管嘴14。风速管6从风洞内插入风洞壁7上的安装孔，需使管头正对来流方向。安装盘8通过螺纹和I个定位螺钉与风速管6连接，通过4个螺钉与风洞壁7连接，从而将风速管6安装于风洞壁上。电源线13连接相应电源，从总、静压接管嘴14输出的压力通过橡皮管导出到压力传感器。
[0016]在图3图中，风速管6内设有总压腔15、堵头16、静压腔17、总压管19、电缆接头20和PTC加热电缆18。加热电缆18在开有总压口 10、排水孔11和静压孔12的管头布置密集，以增强这部分的防除冰效果，确保采集到正确的总、静压。风速管6越远离管头的部分对防除冰效果的要求也越低，所以加热电缆18布置密度也越小。最后一段为加热电缆18的冷端，为不发热段，不必螺旋布置和焊接，直接引出即可。
[0017]在图4中，PTC加热电缆18呈螺旋状紧贴风速管6内壁布置。焊接前使用黑化的工装插入总压口 10、排水孔11、静压孔12，焊后再取出，避免焊料或加热电缆堵塞总压口10、排水孔11、静压孔12。
[0018]当冰风洞进行结冰风洞试验时，接通风速管6电源，加热电缆18开始发热，使风速管6保持在一个较高温度。风速管6管头将不会结冰，风速管6将正常采集流场总、静压并传递至压力传感器，最后解算得到流场风速。当冰风洞做非结冰工况风洞试验时，断开风速管6电源，风速管6可作为普通风速管使用。
【权利要求】
1.一种冰风洞风速管，包括设有总压腔、静压腔及其排水孔、静压孔的风速管管体，以及通过堵头延伸至总压管电缆接头的电源线，其特征在于，在紧贴风速管内壁上，绕制有与风速管内壁焊为一体的螺旋PTC铠装加热电缆。
2.如权利要求1所述的冰风洞风速管，其特征在于，PTC加热电缆从里到外由芯线(5)、绝缘层(4)、外壳(3)三层构成。
3.如权利要求1所述的冰风洞风速管，其特征在于，加热电缆采用钎焊的方式焊接到风速管外壳(I)内壁。
4.如权利要求1所述的冰风洞风速管，其特征在于，风速管(6)在管头开有总压口(10)、排水孔(11)和周向均布的六个静压孔(12)，管尾有接头保护罩(9)、电源线(13)和总、静压接管嘴(14)。
5.如权利要求1所述的冰风洞风速管，其特征在于，加热电缆(18)在开有总压口(10)、排水孔(11)和静压孔(12)的管头布置密集。
【文档编号】G01M9/04GK203798530SQ201420194875
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】谢潇君, 朱世民 申请人:成都凯天电子股份有限公司