[發明專利]一種防輻射的總溫測量探針

在審

• 申請號: 202010036915.3
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111076832A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 馬宏偉;陳效
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01K1/08
• 分類號: G01K1/08;G01K13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于總溫測試技術領域，公開了一種防輻射的總溫探針，由滯止罩、溫度傳感器、絕熱密封件、對流換熱孔、探針支桿、測溫引線、屏蔽罩組成。滯止罩與探針支桿相連，呈“L”型。滯止罩頭部開有直徑較大的的對流換熱孔，該孔開有倒角用于增大氣流不敏感角。屏蔽罩隔離輻射，使得溫度傳感器測量結果更加精確，起到防輻射并且保護溫度傳感器的作用。在滯止罩和屏蔽罩上均開有對流換熱孔，用于進出氣。溫度傳感器可以是熱電偶或熱電阻或光纖傳感器，測溫引線由探針后部引出。該探針進氣量較大，溫度傳感器表面熱交換迅速且氣流不敏感角范圍大，能夠準確測量氣流偏轉角較大、工況變化較大的流場總溫。該探針能夠有效屏蔽輻射并保護溫度傳感器，能夠在高溫條件下準確測量流場總溫。

技術領域

本發明屬于總溫測試技術領域，具體涉及一種防輻射的總溫測量探針，適用于高溫流場的測量。

背景技術

總溫是指流體以絕熱過程完全靜止時，流體的動能轉化為內能時反映出來的溫度。在總溫流場測試技術領域，尤其是高溫流場總溫測量時，需要用不同類型的總溫探針測量流場總溫。傳統總溫測量探針進出氣量較小，熱慣性大，測溫部位不能充分滯止來流，溫度傳感器表面熱交換不充分，氣流不敏感角范圍小。而且傳統的總溫探針的溫度傳感器直接安裝在滯止罩內，當流場溫度較高時，由于滯止罩以及被測物體對溫度傳感器的輻射作用較強，使得溫度傳感器感受到的溫度比來流的溫度高，容易在測量過程中產生測量誤差，很難準確測量高溫流場的總溫，且高強度的輻射會降低溫度傳感器的使用壽命。現有的雙屏抽氣式總溫探針雖然能起到防輻射的作用，但是由于結構復雜，難以被廣泛適用。

發明內容

本發明的一種防輻射的總溫測量探針，滯止罩與探針支桿連接，用于滯止氣流速度和加強熱交換，滯止罩的一端開有進氣孔，該進氣孔開有倒角，用于增大氣流不敏感角，滯止罩內部安裝有屏蔽罩，可以有效減弱輻射對于溫度傳感器測量的不利影響，提高溫度傳感器測量結果的精度，并有利于延長溫度傳感器的使用壽命。本發明彌補了傳統總溫測量探針的不足，在探針滯止罩內部加裝屏蔽罩，防止高溫輻射對于溫度傳感器測量的影響，適用于高溫流場中的總溫的測量。且相比于現有的雙屏抽氣式總溫探針，結構簡單，使用方便，易與推廣使用。

本發明要解決的技術問題是：針對現有的總溫探針存在的上述問題，本發明提供一種防輻射的總溫測量探針，該探針進氣量較大，溫度傳感器表面熱交換迅速且氣流不敏感角范圍大，能夠測量氣流偏轉角較大、工況變化較大的流場總溫；該探針中的屏蔽罩能起到屏蔽輻射并保護溫度傳感器的作用，使探針能夠在高溫流場中精確測量流場總溫。

本發明的技術解決方案是：

1、一種防輻射的總溫測量探針，由滯止罩(1)、溫度傳感器(2)、絕熱密封件(3)、對流換熱孔(4)、探針支桿(5)、測溫引線(6)、屏蔽罩(7)和屏蔽罩(8)組成，其特征在于：滯止罩(1)采用鎳基合金材料制成，直徑為2毫米至8毫米，另一端安裝絕熱密封件(3)用于隔熱、密封和固定安裝溫度傳感器(2)，滯止罩(1)沿軸向和周向開設18個對流換熱孔(4)，滯止罩(1)的一端開設進氣孔，進氣孔直徑為5毫米至8毫米，開有30°到70°倒角，用于增大進氣角，外表面光潔度不低于3.2微米。

2、進一步，探針支桿(5)直徑與滯止罩(1)直徑相同，與滯止罩(1)焊接，呈“L”型，外表面的光潔度不低于3.2微米。

3、進一步，絕熱密封件(3)選用陶瓷材料，絕熱密封件(3)呈中空圓柱體，外徑與滯止罩(1)內徑相同，通過粘接劑粘貼固定在滯止罩(1)的一端。中間打通孔，通孔直徑與溫度傳感器(2)直徑相同，通過粘接劑粘貼固定溫度傳感器(2)。