[發明專利]一種低速風洞一體化方向動壓組合探針測量裝置

在審

• 申請號: 202010189122.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111103117A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 顧光武;曾星;顧正華;張文清;蓋文;張國彪;宋巍巍;楊兆欣
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心設備設計及測試技術研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 綿陽山之南專利代理事務所(普通合伙) 51288
• 代理人: 沈強

本發明公開了一種低速風洞一體化方向動壓組合探針測量裝置，該裝置包括有探針、外殼、氣壓轉換基座、匯氣室、PCB板、電連接器以及后蓋；探針與外殼相連；氣壓轉換基座安裝于外殼內部；探針的引壓管與基座前端通孔相連；基座的前端通孔右側引壓管通過氣壓軟管連接到匯氣室的左側進氣口；匯氣室的右側進氣口通過氣壓軟管連接到基座的后端通孔左側引壓管；基座的后端通孔右側引壓管由氣壓堵頭密封；壓力傳感器與匯氣室的傳感器連接孔相連；PCB板與電連接器相連；電連接器安裝于后蓋上；后蓋安裝于外殼尾部。該裝置能夠準確的測量出風洞中的流場參數，同時具有設備穩定性好、抗干擾能力強、制造成本低、安裝維護方便以及裝置靜態校準簡單等優點。

技術領域

本發明涉及的是風洞流場參數測量技術領域，尤其是一種低速風洞一體化方向動壓組合探針測量裝置。

背景技術

目前，風洞中的流場參數測量通常是采用氣動探針來實現。即將氣動探針置于風洞流場中，通過探針上的引壓孔來獲取風洞流場的氣壓，并使用引壓管將氣壓引出到洞體外，然后，在洞體外部配置具有壓力傳感器、放大器與數據采集器的測量系統對氣壓數據進行采集與處理，從而實現氣流速度大小、氣流方向偏角、氣流動壓等風洞流場參數的測量。這種傳統的測量方式主要存在以下不足：1）通過引壓管將氣壓從風洞洞體內部引出到洞體外部再進行測量，由于引壓距離比較長，因此，會使得引壓管內氣流的流動產生畸變、滯后和失真，從而導致無法準確的獲取到流場中的動態信息。2）洞體外部配置的測量系統設備復雜，導致系統外部干擾引入點多，從而使得系統的穩定性與抗干擾能力差。此外，復雜的測量設備也使得系統的成本很高。3）由于引壓管需要從洞體內引出到洞體外，因此，設備的安裝維護非常麻煩，人力資源浪費大。

發明內容

本發明的目的，就是針對現有技術所存在的不足，而提供一種低速風洞一體化方向動壓組合探針測量裝置的技術方案，該方案將方向動壓組合探針與測量單元融為一體，實現了風洞流場參數的準確測量，提高了裝置的穩定性與抗干擾能力，降低了設備成本以及安裝維護難度。

本方案是通過如下技術措施來實現的：

一種低速風洞一體化方向動壓組合探針測量裝置，包括有探針、外殼、氣壓轉換基座、匯氣室、PCB板、電連接器以及后蓋；探針與外殼通過工裝結構固定在一條軸線上；氣壓轉換基座通過螺釘固定于外殼內部；匯氣室焊接于氣壓轉換基座上；氣壓轉換基座的前端和后端分別設置有前端通孔和后端通孔；所述前端通孔的右側與后端通孔的左側及右側均焊接有引壓管；探針后端設置的引壓管與氣壓轉換基座的前端通孔左側相連；氣壓轉換基座的前端通孔右側引壓管通過氣壓軟管連接到匯氣室的左側進氣口；匯氣室的右側進氣口通過氣壓軟管連接到氣壓轉換基座的后端通孔左側引壓管；氣壓轉換基座的后端通孔右側引壓管由氣壓堵頭密封；PCB板上安裝有壓力傳感器；壓力傳感器與匯氣室的傳感器連接孔相連；PCB板通過電纜與電連接器相連；電連接器通過螺釘固定于后蓋上；后蓋通過螺釘固定于外殼尾部。

作為本方案的優選：探針上的前端為半球面，半球面頂部沿球心方向布置有一個感壓孔P5，在半球面上距感壓孔P5 與球心連線的45°位置沿球心方向對稱布置有四個感壓孔，分別為感壓孔P1、感壓孔P2、感壓孔P3、感壓孔P4，感壓孔P1和感壓孔P3對稱設置，感壓孔P2和感壓孔P4對稱設置；探針徑向上設置有一個靜壓孔P0，靜壓孔P0沿探針軸線到探針半球球心的距離為探針直徑的5倍；探針上所有所述感壓孔與所述靜壓孔的孔徑大小一致，且各自與一根引壓管連接。

作為本方案的優選：氣壓轉換基座的前端布置有6個前端通孔，分別為前端通孔a0、前端通孔a1、前端通孔a2、前端通孔a3、前端通孔a4、前端通孔a5；氣壓轉換基座的后端布置有6個后端通孔，分別為后端通孔b0、后端通孔b1、后端通孔b2、后端通孔b3、后端通孔b4、后端通孔b5；所有前端通孔的左側與后端通孔的左側及右側各自焊接有一個根引壓管。