[發明專利]一種靜壓探針校準用超音速試驗器

有效

• 申請號: 201710958244.4
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107782495B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 荊卓寅;趙儉
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 張利萍

本發明公開的一種靜壓探針校準用超音速試驗器，屬于超音速靜壓探針校準領域。本發明包括超音速噴管、試驗段、排氣段和標準靜壓探針；試驗段進氣口口部與超音速噴管出氣口相適配，試驗段出氣口與排氣段進氣口相適配；超音速噴管與試驗段固定密封連接，試驗段與排氣段固定密封連接，標準靜壓探針和被校靜壓探針分別插入試驗段上下兩側的對稱孔，探針與試驗段在插入孔處固定密封。本發明還公開超音速噴管優選實現方法。本發明提供一種在超音速氣流環境下對靜壓探針開展校準工作的試驗器，用于獲得靜壓探針的靜壓系數，測試探針對氣流偏轉角度的不敏感性，用來提高實際使用中測試數據的可信度和測量準確性。

技術領域

本發明屬于超音速靜壓探針校準領域，涉及一種用于校準靜壓探針的校準裝置，尤其涉及一種靜壓探針校準用超音速試驗器。

背景技術

測量靜壓所采用的靜壓探針，在設計、加工、裝配過程中都會產生誤差，從而使得所測靜壓結果偏離真實值。為了保證靜壓測量結果的準確可靠，需要在使用之前，模擬實際工況對靜壓探針進行校準。在國防科技工業領域，氣流靜壓的準確測量關系到型號研制中重要基礎數據的獲取。因此，需要對超音速條件下靜壓探針開展校準工作，解決靜壓的測量修正問題，提高其測量準確度，從而獲取真實的超音速流場信息。

發明內容

本發明的目的是提供一種在超音速氣流環境下對靜壓探針開展校準工作的試驗器，用于獲得靜壓探針的靜壓系數，測試探針對氣流偏轉角度的不敏感性，用來提高實際使用中測試數據的可信度和測量準確性。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明公開的一種靜壓探針校準用超音速試驗器，包括超音速噴管、試驗段、排氣段和標準靜壓探針。所述的試驗段進氣口口部與超音速噴管出氣口相適配，試驗段出氣口與排氣段進氣口相適配，在試驗段中部上下兩側分別對稱開有用于標準靜壓探針和被校靜壓探針插入的孔。為便于描述，所述的標準靜壓探針和被校靜壓探針統稱探針。超音速噴管與試驗段固定密封連接，試驗段與排氣段固定密封連接，標準靜壓探針和被校靜壓探針分別插入試驗段上下兩側的對稱孔，探針與試驗段在插入孔處固定密封。

為實現測量探針對氣流偏轉角度的不敏感性，增加探針裝卡裝置和橋型支架，還需在試驗段的插入孔處增加動密封結構。所述的探針裝卡裝置用于實現探針裝卡及角度變換，為二自由度位移機構。探針裝卡裝置通過橋型支架保證與試驗段的相對位置。所述的試驗段包括試驗段主體和動密封結構。所述的動密封結構用于實現探針旋轉及密封。

所述的動密封結構包括壓緊螺母、壓套、橡膠密封圈、塑料密封圈、法蘭。法蘭與試驗段主體固定密封，探針插入法蘭上的孔，塑料密封圈、橡膠密封圈、壓套、壓緊螺母依次套在探針上，通過壓緊螺母壓緊。

為實時監測試驗段軸向氣流速度，在試驗段主體上沿軸向方向等間距布置靜壓測孔。

在超音速氣流中測量靜壓時，探針的探頭前方要產生激波，為了減少誤差，優選采用尖錐形式的探頭，并且限制頂角不超過10°，以便保證在馬赫數工作范圍內激波依附于探頭頂端，呈斜激波形式。氣流經過激波時受壓縮使靜壓升高，隨后經過探頭肩部時，氣流膨脹使靜壓降低，在氣流對靜壓的影響相互抵消處設置探針的測壓孔。

所述的超音速噴管優選如下方法實現：

為獲得超音速氣流，采用收縮-擴張的超音速噴管，氣流經超音速噴管后變為超音速，在試驗段的位置得到滿足預設氣流馬赫數和品質要求的流場。