[发明专利]一种测量亚音二维非定常流场的动态温度压力组合探针

说明书

本发明属于叶轮机械测试技术领域，公开了一种测量亚音二维非定常流场的动态温度压力组合探针，包括探针支杆1、探针头部2、过渡段3、压力传感器线缆4、温度传感器线缆5和温度传感器9，所述探针支杆1和探针头部2均为圆柱形，探针头部2通过过渡段3安装在探针支杆1上，探针头部2的圆柱面开有三个压力感受孔，三个压力感受孔分别与探针头部2内封装的三个压力传感器相连，探针头部前端圆柱底面上安装有一个温度传感器9，压力传感器线缆和温度传感器线缆通过探针支杆1内通道引出探针尾部。与现有的探针测试技术相比，本发明经过校准标定，可进行二维亚音速流场总温、总压、马赫数和流动方向的测量，可以用于叶轮机械试验测试。

技术领域

本发明涉及叶轮机械试验测试领域，特别是涉及一种用于二维流场测量的压力温度组合探针。本发明可进行二维非定常流场总温、总压、马赫数和流动方向的测量，为叶轮机试验提供了一种高效、准确、全面测量二维亚音速非定常流场的动态参数的手段。

背景技术

压力探针和温度探针在流场测量中有着广泛的应用。使用压力探针可以测量流场的压力、马赫数和流动方向等参数，常用的压力探针有单孔针、三孔针、五孔针、七孔针等等。温度探针可以用于流场温度的测量，常用的有热电偶式和热电阻式等。在叶轮机械和其他相关领域的流场测量中，压力和温度通常是最重要的测量测量，压力探针和温度探针都有着广泛的应用。

现有的探针测试技术中，压力和温度的测量通常会分别使用压力探针和温度探针，这样既增加了测量的复杂程度，又增加了试验测试的成本，并且测量获得的压力和温度是不同位置点的数据，无法保证来自同一流线，因此会降低试验测试的精度。本发明的测量非定常二维流场的动态组合探针，使用单个探针即可同时进行流场总温、总压、马赫数和流动方向的动态测量，能够通过减少探针使用数量来减小探针对流场造成的干扰，又能够很好地反应同一个测量位置点的压力和温度等信息。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对目前叶轮机械非定常流场动态测试中，压力探针和温度探针被分开单独使用，试验测试成本高、时间长、操作复杂的问题，本发明提供一种测量亚音二维非定常流场的动态温度压力组合探针，使用单个探针即可同时测量二维非定常流场总温、总压、马赫数和流动方向，为叶轮机试验提供了一种高效、准确、全面测量二维亚音速非定常流场的动态测试手段。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种测量亚音二维非定常流场的动态温度压力组合探针，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)、压力传感器线缆(4)、温度传感器线缆(5)和温度传感器(9)；探针支杆(1)和探针头部(2)均为圆柱体结构，探针头部(2)内部封装三个压力传感器，圆柱面上开有三个互不相通的圆形压力感受孔，分别为左孔(6)、中孔(7)和右孔(8)；三个孔分别同探针头部(2)内封装的三个压力传感器相连，可以进行压力测量；探针头部圆柱体底面上安装有温度传感器(9)，同探针支杆(1)内部的温度传感器引线线缆(5)相连；探针支杆(1)起到支承的作用，压力传感器线缆(4)和温度传感器线缆(5)通过探针支杆(1)内部的管道引出探针尾部。

进一步，三个压力感受孔同探针内部封装的压力传感器相连，三个压力感受孔圆心所在的平面与柱体底面平行，距离为1～5mm；左孔(6)和右孔(8)位置以中孔(7)中心线和柱面中心线平面对称分布，孔的直径相同，均为0.2～2毫米，左孔(6)和右孔(8)的中心线的夹角为60°～100°。

进一步，中孔(7)的直径可以与左孔(6)、右孔(8)的相同，也可以比左孔(6)、右孔(8)的大，中孔(7)的中心线与左孔(6)、右孔(8)的中心线夹角相同。

进一步，温度传感器(9)安装在探针头部(2)圆柱柱体底面，其敏感元件中心线与中孔(7)中心线位于同一平面；温度传感器(9)可以是热电偶，也可以是热电阻。