[發明專利]一種測量流體總壓速度的組合動態探針

有效

• 申請號: 201710201019.6
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106932020B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 馬宏偉;趙連鵬
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于壓力測試技術領域，公開了一種測量流體總壓、速度的組合動態探針。該探針包含探針頭部、支桿(1)，探針頭部包含壓力孔(2)、熱線支架(3)以及熱線(4)；熱線(4)焊接在熱線支架(3)上，熱線引線(5)由探針支桿(1)內部通道引出，壓力傳感器安裝在探針頭部內靠近壓力孔(2)的位置，壓力孔(2)軸線垂直于熱線(4)，壓力傳感器引線(6)通過支桿(1)內部通道引出。與現有的壓力探針和熱線探針相比，本發明經過標定，能夠同時測量來流的總壓，速度大小、方向以及速度脈動參數，適用于測量壓力及速度脈動大的流場。

技術領域

本發明屬于壓力速度測試技術領域，一種測量流體總壓速度的組合動態探針，本發明可以同時測量流體的總壓和速度參數，相比于傳統的測量單一參數的探針降低了探針對流場的影響，提高了測量結果的準確性。

背景技術

速度和壓力是流場測量中重要的兩個參數。熱線探針由于檢則元件小、熱慣性小、靈敏度及空間分辨力高、對流態干擾小、能用于測量動態隨機變量,是測量流場速度及速度脈動等參數最有效的測量手段。由于測量原理的限制，熱線探針只能獲取流場的速度信息。

在實際工程應用以及科學研究中，流場一般具有較強的非定常性，獲取流場中同一時刻的壓力及速度參數就顯得極為重要，采用壓力探針和熱線探針同時測量的方法會對流場造成較大影響，降低測量結果的準確性，而分別測量則不利于流場非定常特性的研究。因此，目前，科學研究以及工程應用中缺少能夠兼顧同時獲得流場速度、壓力信息同時對被測流場影響較小的測試技術。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是：針對目前的科學研究以及工程使用中缺少能夠兼顧同時獲得流場速度、壓力信息同時對被測流場影響較小的測試技術，發明一種組合動態探針，采用熱線及壓力傳感器組合的方式同時獲取流場速度及總壓等動態信息。

本發明的技術解決方案是：

本發明包含探針頭部、支桿(1)，探針頭部包含壓力孔(2)、熱線支架(3)以及熱線(4)，熱線(4)焊接在熱線支架(3)上，熱線引線(5)由探針支桿(1)內部通道引出，壓力傳感器引線(6)通過支桿(1)內部通道引出。

進一步，探針支桿(1)為圓柱狀中空結構，支桿(1)外徑徑4到10毫米，支桿(1)內徑比外徑小1毫米。

進一步，熱線(4)材料為鎢、鉑或者鉑銥合金，其直徑為1到30微米，熱線(4)長度與直徑比值為100到600。

進一步，熱線支架(3)為金屬，熱線(4)焊接在支架上，支架(3)與安裝面絕緣連接，熱線引線(5)通過探針支桿(1)內部引出，熱線(4)頭部為單斜絲。

進一步，壓力傳感器安裝在探針頭部內靠近壓力孔(2)的位置，壓力孔(2)軸線垂直于熱線(4)，孔徑大小為0.1到5毫米。

本發明的有益效果是：不僅對被測流場的影響較小，保證了安裝的可靠性，而且還能同時獲得流場的總壓和速度等動態信息。

附圖說明

圖1是組合探針的平面結構示意圖。

其中，1-熱線探針支桿，2-壓力孔，3-熱線探針熱線支架，4-熱線，5-熱線引線，6-壓力傳感器引線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細闡述。

如圖1所示，本發明包含探針頭部、支桿(1)，探針頭部包含壓力孔(2)、熱線支架(3)以及熱線(4)，熱線(4)焊接在熱線支架(3)上，熱線引線(5)由探針支桿(1)內部通道引出，壓力傳感器引線(6)通過支桿(1)內部通道引出。

探針支桿(1)為圓柱狀中空結構，支桿(1)外徑徑4毫米，支桿(1)內徑比外徑小1毫米。