CN106918409B - 一种多孔紧邻的总温探针 - Google Patents

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Abstract

本发明属于总温测试技术领域，公开了一种多孔紧邻的总温探针，包括滞止罩、对流换热孔、温度传感器、探针支杆、绝热密封件、绝热密封盖和测温引线。在滞止罩上，沿轴向或周向开有3至5个对流换热孔，上下或左右两侧对流换热孔斜向开孔。测温传感器可以是各种类型的热电偶或热电阻，温度传感器安装于滞止罩中，通过绝热密封件固定，测温引线由探针支杆尾部引出，绝热密封盖可以打开，方便更换温度传感器。与现有总温探针相比，本发明结测温部位尺寸小，具有较大气流不敏感角，可以在较大偏转角或俯仰角条件下准确测量来流总温，适用于测量离心压气机转子出口叶片排间隙小、来流角度变化较大的流场总温。

Description

一种多孔紧邻的总温探针
技术领域
本发明属于流场总温测试技术领域，具体涉及一种多孔紧邻的总温探针。
背景技术
各种总温测试条件下，需要不同类型的总温探针测量流场总温。精确测量气流总温的关键在于是否能够使气流在测温点迅速滞止，并且保证滞止罩内的气体进行快速热交换。
现有的总温探针大部分是前孔进气、两侧孔或后孔排气，其缺点是轴向尺寸较大，气流不敏感角较小，当待测来流的俯仰角或偏转角较大时，气流不能在滞止罩内充分滞止下来，总温测量误差较大。铠装热电偶反应慢，频响低。
测量离心压气机转子出口气流总温，由于叶片排间隙小、来流角度较大，要求总温探针轴向尺寸小且气流不敏感角较大，现有总温探针结构复杂、尺寸较大、气流不敏感角较小，不能很好的满足要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有总温探针存在的上述问题，本发明提供了一种多孔紧邻的总温探针，能够准确测量离心压气机转子出口叶片排间隙小、来流角度大的流场总温，该探针具有测温部位头部尺寸小、气流不敏感角大的特点。
本发明的技术解决方案是：
1、一种多孔紧邻的总温探针，由滞止罩(1)、对流换热孔(2)、温度传感器(3)、探针支杆(4)、绝热密封件(5)、绝热密封盖(6)和测温引线(7)组成，其特征在于：滞止罩(1)采用镍基合金材料制成，一端封口，另一端和探针支杆(4)相连，滞止罩(1)沿轴向或周向开设3至5个对流换热孔，外表面光洁度不低于3.2微米。
2、进一步，对流换热孔(2)为圆形，孔直径为2毫米至4毫米，对于滞止罩(1)上开有3个对流换热孔(2)，对流换热孔(2)可以沿滞止罩(1)的轴向分布，也可以沿滞止罩(1)的周向分布，对于滞止罩(1)上开5个对流换热孔(2)，对流换热孔沿滞止罩(1)轴向和周向分布。其中，中间的对流换热孔(2)的中心线与滞止罩(1)轴线垂直，上下或左右两侧对流换热孔(2)的中心线和中间对流换热孔(2)的中心线在一个平面上且可以相交于一点，两侧对流换热孔(2)的中心线与中间对流换热孔(2)的中心线夹角相同，范围30°至60°，沿滞止罩(1)表面，相邻对流换热孔(2)的中心线的间隔距离为1.1倍小孔直径至3倍小孔直径。
3、进一步，探针支杆(4)采用耐高温合金支撑，形状为“L”型或直杆。探针支杆(4)为“L”型时，“L”型支杆的拐角开有直径为6毫米至12毫米孔并用绝热密封盖(6)密封，绝热密封盖(6)可打开，用于更换温度传感器(3)。外表面的光洁度不低于3.2微米。
4、进一步，绝热密封件(5)选用陶瓷材料，呈中空圆柱体，外径与探针支杆(4)内径相同，通过粘接剂粘贴固定在探针支杆(4)的一端，中间打通孔，通孔直径与温度传感器(3)直径相同，通过粘接剂粘贴固定温度传感器(3)。
5、进一步，温度传感器(3)可以是各种类型的热电偶，也可以是热电阻，传感器头部轴向位置向与滞止罩(1)中间对流换热孔(3)对应，测温引线(7)通过探针支杆(4)尾部引出。
本发明创造具有的优点和积极效果是：
本发明创造的一种多孔紧邻的总温探针，该总温探针相比较传统总温探针，该探针滞止罩(1)上对流换热孔(2)直径较大，两侧对流换热孔(2)斜向开孔，使该总温探针具有更大的气流不敏感角，在探针偏转角或俯仰角较大的情况下，精确测量来流总温。
温度传感器(3)测温部位轴向正对中间对流换热孔(2)，保证了气流在传感器测温部位快速热交换，同时可以选用时间常数较小的热电偶，可以提高探针频响。
绝热密封件(5)用于固定温度传感器(3)，同时可以减小传热和导热误差，绝热密封盖(6)可以打开，方便更换温度传感器(3)。
该探针测温部位尺寸小，可以应用于空间狭小的测量区域。能够准确测量离心压气机转子出口叶片排间隙小、来流角度变化较大的流场总温。
附图说明
图1是本发明创造的一种多孔紧邻的总温探针的截面示意图，对流换热孔沿滞止罩轴向布置。
其中：1-滞止罩，2-对流换热孔，3-温度传感器，4-探针支杆，5-绝热密封件，6-绝热密封盖,7-测温引线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明:
如图1所示，本发明的多孔紧邻总温测量探针包括滞止罩(1)、对流换热孔(2)、温度传感器(3)、探针支杆(4)、绝热密封件(5)、绝热密封盖(6)和测温引线(7)，所述滞止罩(1)与探针支杆(5)连接，其中滞止罩(1)直径为3毫米，壁厚为0.3毫米。
滞止罩(1)开有3个对流换热孔(2)，孔形状为圆形，对流换热孔(2)直径为3毫米，对流换热孔(2)沿滞止罩(1)轴向分布，中间的对流换热孔(2)的中心线与滞止罩(1)轴线垂直，两侧对流换热孔(2)的中心线和中间对流换热孔(2)的中心线在一个平面上且可以相交于一点，两侧对流换热孔(2)的中心线与中间对流换热孔(2)的中心线夹角相同，为40°，沿滞止罩(1)表面，相邻对流换热孔(2)的中心线的间隔距离为6毫米。
探针支杆(4)为“L”型，支杆横截面为圆形，直径为8毫米，壁厚为2毫米，绝热密封件(5)固定在探针支杆(4)内。温度传感器(3)固定在绝热密封件(5)上，温度传感器(3)位置在滞止罩(1)轴线上，其测温端轴向位置与滞止罩(1)中间对流换热孔(2)对应，测温引线(7)通过探针支杆(4)尾部引出。
本发明实施例中介绍的一种多孔紧邻的总温探针，可以在较大偏转角或俯仰角条件下准确测量来流总温，适用于测量离心压气机转子出口叶片排间隙小、来流角度变化较大的流场总温。

Claims (1)

1.一种多孔紧邻的总温探针，由滞止罩(1)、对流换热孔(2)、温度传感器(3)、探针支杆(4)、绝热密封件(5)、绝热密封盖(6)和测温引线(7)组成，其特征在于：滞止罩(1)与探针支杆(4)连接，根据需要在滞止罩(1)上开有3至5个圆形对流换热孔(2)，中间对流换热孔(2)垂直开孔，上下或左右两侧对流换热孔(2)斜向开孔，温度传感器(3)头部位置与中间对流换热孔(2)对应，通过绝热密封件(5)固定，绝热密封盖(6)可以打开方便更换温度传感器(3)；
滞止罩(1)为中空的圆柱体，直径为2毫米至6毫米，壁厚为0.1毫米至0.6毫米；
滞止罩(1)开有3至5个对流换热孔(2)，孔形状为圆形，孔直径为2毫米至4毫米，对于开有3个对流换热孔(2)的总温探针，对流换热孔(2)沿滞止罩(1)的轴向分布，或沿滞止罩(1)的周向分布，其中，中间对流换热孔(2)的中心线与滞止罩(1)轴线垂直，两侧对流换热孔(2)的中心线和中间对流换热孔(2)的中心线在一个平面上且可以相交于一点，两侧对流换热孔(2)的中心线与中间对流换热孔(2)的中心线的夹角相同，范围30°至60°，沿滞止罩(1)表面，相邻对流换热孔(2)的中心线的间隔距离为1.1倍对流换热孔直径至3倍对流换热孔直径；对于滞止罩(1)上开有5个对流换热孔(2)的总温探针，对流换热孔(2)沿滞止罩(1)轴向和周向分布，上下和左右两侧对流换热孔(2)的中心线和中间对流换热孔(2)的中心线在一个平面上且可以相交于一点，上下和左右两侧对流换热孔(2)的中心线与中间对流换热孔(2)的中心线夹角相同，范围30°至60°，沿滞止罩(1)表面，相邻对流换热孔(2)的中心线的间隔距离为1.1倍对流换热孔直径至3倍对流换热孔直径；
温度传感器(3)位于滞止罩(1)轴线上，测温端轴向位置与中间对流换热孔(2)对应，通过绝热密封件(6)固定在探针支杆(4)上；
探针支杆(4)为“L”型或直杆，探针支杆(4)横截面为圆形，直径为6毫米至12毫米，壁厚为1毫米至3毫米，探针支杆(4)为“L”型时，“L”型支杆的拐角开有直径为6毫米至12毫米孔，并用相同直径的绝热密封盖(6)密封，用于方便更换温度传感器(3)，测温引线(7)通过探针支杆(4)尾部引出；
温度传感器(3)为热电阻。
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