[发明专利]一种用于风洞试验的微型测量耙及其3D打印方法

说明书

本发明属于测量耙制造领域，具体涉及一种用于风洞试验的微型测量耙及其3D打印方法。所述测量耙包括：测量耙头部、测量耙主体、测量耙底座、热电偶走线槽和多根内部通气管；所述测量耙头部、测量耙主体和测量耙底座依次连接；多根所述内部通气管设置在所述测量耙头部内部并延伸至所述测量耙主体内部；所述热电偶走线槽从所述测量耙头部延伸至所述测量耙主体上。通过3D打印技术，可以提高测量耙的机械设计自由度，有效控制测量耙尺寸，缩短测量耙的制造时间；在同一测量耙上集成热电偶和测压管，可实现流场参数的集成化采集，减少测量耙数量，降低测量耙对流场干扰，在确保获取足够的流场信息前提下降低流道堵塞度。

技术领域

本发明属于测量耙制造领域，具体涉及一种用于风洞试验的微型测量耙及其3D打印方法。

背景技术

测量耙是风洞试验中采集流场参数信息的重要装置，在风洞试验中，测量耙用于采集内部流场或者外部流场的压力和温度等数据。在发动机短舱进气道试验中，需要使用测量耙测量进气道风扇面处的压力，用以说明在不同工况下进气道的气动特性能够保证发动机进气均匀、满足流量要求；在喷流试验中，需要使用测量耙测量喷管某一截面的压力和温度，用以计算喷管性能是否满足设计要求

流场单点压力的采集一般依靠在测量耙主体内布置若干测压管。这些测压管与电子压力扫描阀相连，由后者读取和采集测量耙处的压力信息。流场单点温度的采集也依靠在测量耙主体内布置热电偶线，这些热电偶线连接到信号采集装置，通过后者读取和采集测量耙处的温度信息。

在现有风洞试验中，测量耙通常采用机械加工的方式进行生产制造，设计加工难度大，特别是在内流流场测量风洞试验中还需要满足测量耙占流道堵塞度的要求。而测量耙尺寸受限于测压管外径和数量、热电偶线陶瓷管的外径和数量以及机械加工工艺水平，势必造成测量参数数量与堵塞度的矛盾。

现有风洞试验测量耙一般用于读取压力和温度信息，其制造通常采用机械加工的方式，例如专利在专利《大尺寸复合材料进气道测量耙》，申请号：201210563062.4，和《一种复合测量耙》，申请号：201811034708.3。而在进行带喷流风洞试验时，需要测量喷管内流的流场参数，喷管涵道流道空间有限，这增加了测量耙占流道堵塞度不超过6％的要求，使用传统的机械加工的方式设计测量耙其尺寸约束较多，势必造成测量参数数量与堵塞度的矛盾。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种用于风洞试验的微型测量耙及其3D打印方法，通过3D打印技术，可以提高测量耙的机械设计自由度，有效控制测量耙尺寸，缩短测量耙的制造时间；在同一测量耙上集成热电偶和测压管，可实现流场参数的集成化采集，减少了测量耙数量，降低测量耙对流场干扰，在确保获取足够的流场信息前提下降低流道堵塞度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于风洞试验的微型测量耙，所述测量耙包括：

测量耙头部、测量耙主体、测量耙底座、热电偶走线槽和多根内部通气管；

所述测量耙头部、测量耙主体和测量耙底座依次连接；

多根所述内部通气管设置在所述测量耙头部内部并延伸至所述测量耙主体内部；

所述内部通气管位于所述所述测量耙头部的一端延伸至所述测量耙头部外侧，形成测压管连接孔；位于所述测量耙主体的一端延伸到所述测量耙主体外部，形成测压孔；

所述热电偶走线槽从所述测量耙头部延伸至所述测量耙主体上。

进一步地，所述测量耙底座上设置底座连接螺钉孔，采用螺钉和所述底座连接螺钉孔将所述测量耙与待测目标连接。

进一步地，所述测压孔的内径与3D打印激光烧结技术的精度相关。

进一步地，所述测量耙头部、测量耙主体、测量耙底座、热电偶走线槽和多根内部通气管采用3D打印技术制成一体。