[發明專利]氣動參數受感器

有效

• 申請號: 201610042320.2
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105699090B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 高倩;劉龍初;石金鐵;劉青松
• 申請（專利權）人: 中國航空動力機械研究所
• 主分類號: G01M15/05
• 分類號: G01M15/05
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所 43211
• 代理人: 胡亮

本發明公開了一種氣動參數受感器，包括使氣動參數受感器與試驗件相連的安裝座，安裝座上設有用于檢測試驗件上待測量的測量截面的氣流壓力并將檢測的氣流壓力引出以獲得檢測點的壓力數據的檢測構件，檢測構件包括用于檢測測量截面的氣流壓力的檢測頭及用于支承檢測頭且呈桿狀的支桿，檢測頭連接于支桿的端部；安裝座上還設有用于使檢測頭直線移動和/或繞支桿的中線轉動的調節構件。本發明的氣動參數受感器不需要借助位移機構即可完成總壓場、速度場及方向場的測量，且能為航空燃氣渦輪發動機整機和部件試驗提供可靠的測量數據；另一方面，其容易制作、且制作成本低，體積小、安裝方便，尤其適用于某些結構布局緊湊、無法安裝位移機構的場合。

技術領域

本發明涉及航空發動機領域，特別地，涉及一種氣動參數受感器。

背景技術

航空燃氣渦輪發動機研制過程中，通常要進行整機和部件的地面試驗，通過測定整機、壓氣機和渦輪部件的氣動效率及進出口氣流參數，研究葉柵氣流參數的分布及其物理圖像，為航空燃氣渦輪發動機的研制及反設計提供依據，而整機、壓氣機和渦輪部件進出口總壓場、速度場、方向場的測量一般采用氣動參數受感器。

已有的總壓場、速度場、方向場的測試方案中，考慮到安裝條件，通常使用固定氣流受感角度的二維氣流方向受感器(兩孔探針、三孔探針)或三維氣流方向受感器(四孔探針、五孔探針)，然后利用一套位移機構裝置，把氣流方向受感器安裝在位移機構上，位移機構安裝在試驗件機匣上面，通過位移機構帶動氣流方向受感器做周向和徑向測量，從而獲得該區域的總壓場、速度場和方向場分布。

在同一型號試驗件的多次實驗中，由于技術狀態不同，進出口截面的氣流角度也會發生變化，為了實現進出口截面的總壓場、速度場、方向場測量，有時也采用下述三種實現方案：

對應多個氣流方向角度，設計多種不同受感角度的氣動受感器，每型受感器適應一次試驗的測量要求。

只設計一種氣動受感器，該受感器和試驗件的安裝接口采用螺紋連接方式，通過旋轉安裝螺母調整不同的氣流受感角度。

只設計一種氣動受感器，該受感器的安裝座設計成可旋轉的結構，并且安裝座上面帶有刻度盤，試驗前可以根據不同的測量需求調整受感器的氣流受感角度。

現有技術的第一種測試方案中，氣動參數受感器的結構如附圖圖1所示，包括氣流方向受感器81及用于安裝氣流方向受感器81的位移機構82。對某些空間結構布局緊湊、無法安裝位移機構82的試驗件，這種氣動參數受感器80只能測得空間某一個點的氣動參數，無法實現整個測試截面的參數測量，更達不到測場的目的。

現有技術的第二種方案，雖然滿足了試驗需求，但是每種氣動參數受感器的加工和校準費用都在萬元以上，多種氣動參數受感器的加工和校準成本達數萬元甚至十多萬元，從而造成整個試驗成本太高。

現有技術的第三種方案，雖然可以調整氣流受感角度，但是旋轉安裝螺紋時，受感頭的徑向位置容易發生改變，與試驗要求的測點位置很難保持一致，無法提供最準確的測試數據。

現有技術的第四種方案，安裝座可旋轉的受感器雖然可以調整氣流受感角度，解決氣動參數受感器跟隨氣流方向角變化的問題，但是圓柱形安裝座和安裝座壓板之間留有間隙，容易產生漏氣的問題，影響測量精度，且無法沿徑向進行移動，不能自由調節受感頭的徑向位置。

發明內容

本發明提供了一種氣動參數受感器，以解決現有的氣動參數受感器存在的無法適用于空間結構布局緊湊導致的無法安裝位移機構的場合、試驗成本高且試驗的可靠性低的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：