[發明專利]一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭

在審

• 申請號: 202110656676.6
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113310421A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 周少彤;謝龍;翁繼東;劉盛剛;唐隆煌
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王鵬程

1.一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，其特征在于，包括：氣流引流件、光纖插芯組件、光纖組件和LC光纖轉接頭，所述光纖插芯組件設置在所述氣流引流件內，所述光纖組件的第一端與所述光纖插芯組件固定連接，所述光纖組件的第二端與所述LC光纖轉接頭固定連接；

設定所述氣流引流件相對于所述光纖組件所在的一側為所述光纖探頭的前端；

所述氣流引流件內設置有引流通孔，所述光纖插芯組件設置在所述引流通孔內且與所述引流通孔的后端密封連接；

所述光纖插芯組件的外側面與所述引流通孔的內側面之間設置有氣體引流腔，所述氣體引流件的外側面設置有連通所述引流通孔與所述氣體引流件外部的引流孔，所述氣體引流件的前端面設置有連通所述引流通孔與所述氣體引流件外部的噴嘴。

2.根據權利要求1所述的一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，其特征在于，所述噴嘴為與所述引流通孔同軸設置的雙錐形孔，所述噴嘴的前端直徑大于所述噴嘴的中端直徑，所述噴嘴的中端直徑小于所述噴嘴的后端直徑，所述噴嘴的后端直徑等于所述引流通孔的直徑。

3.根據權利要求2所述的一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，其特征在于，所述光纖插芯組件包括同軸設置的圓錐段、中間圓柱段和后端圓柱段，所述圓錐段的后端面與所述中間圓柱段的前端面固定連接，所述中間圓柱段的后端面與所述后端圓柱段的前端固定連接，所述中間圓柱段與所述引流通孔的后端密封連接，所述圓柱段設置在所述氣體引流腔內；

所述圓錐段的前端直徑小于所述圓錐段的后端直徑；

所述光纖插芯組件內從前至后依次設置有同軸且連通的第一通孔、第二通孔和第三通孔；

所述光纖組件包括光纖和石英透鏡，所述光纖的前端依次穿過所述第三通孔、所述第二通孔和所述第一通孔與所述石英透鏡熔接耦合連接，所述石英透鏡設置在所述圓錐段的前端。

4.根據權利要求3所述的一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，所述第一通孔的直徑與所述光纖的直徑匹配，所述第一通孔的直徑小于所述第二通孔的直徑，所述第二通孔的直徑小于所述第三通孔的直徑，所述第三通孔內灌注有用于將所述光纖固定于所述第三通孔內的無機膠。

5.根據權利要求3所述的一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，所述石英透鏡在所述光纖探頭的中軸線上投影位于所述噴嘴在所述光纖探頭的中軸線上的投影與所述引流孔在所述光纖探頭的中軸線上的投影之間。

6.根據權利要求3所述的一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，其特征在于，所述氣體引流件包括第一空心圓柱和第二空心圓柱，所述第一空心圓柱和所述第二空心圓柱同軸設置，且所述第一空心圓柱的后端面與所述第二空心圓柱的前端面密封固定連接；

所述引流孔設置在所述第二空心圓柱上，且所述引流孔的中軸線與所述第二空心圓柱的半徑重合；

所述噴嘴與所述第一空心圓柱同軸設置，所述噴嘴的后端直徑等于所述第一空心圓柱的內徑。

7.根據權利要求6所述的一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，所述引流孔的數量為多個，相鄰的兩個所述引流孔的中軸線的夾角相等。

8.根據權利要求6所述的一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，其特征在于，所述第一空心圓柱的外徑小于所述第二空心圓柱的外徑。

9.根據權利要求6所述的一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，其特征在于，所述中間圓柱段的外側面通過螺紋與所述第二空心圓柱的后半段螺紋連接，所述中間圓柱段的外側面和所述第二空心圓柱的內側面之間填充有密封膠。

10.根據權利要求3所述的一種用于渦輪發動機葉尖間隙測量的光纖探頭，其特征在于，所述光纖的外側面設置有光纖保護套，所述光纖保護套的前端設置在所述第三通孔內，所述光纖保護套的后端設置在所述LC光纖轉接頭內。