气温传感器和减少误差的方法技术

技术编号:19960574 阅读:21 留言:0更新日期:2019-01-03 10:59
本申请公开一种总气温传感器,其可包括:具有受热第一表面的第一翼型件、第二翼型件、温度传感器和护套,第二翼型件具有与所述第一表面间隔开的第二表面且界定传感器腔室,温度传感器定位于所述腔室内;护套环绕所述温度传感器。

Temperature Sensor and Method of Reducing Error

The present application discloses a total temperature sensor, which may include a first airfoil, a second airfoil, a temperature sensor and a sheath having a heated first surface, a second airfoil having a second surface spaced from the first surface and defining a sensor chamber, a temperature sensor positioned in the chamber, and a sheath surrounding the temperature sensor.

【技术实现步骤摘要】
气温传感器和减少误差的方法
本申请的
涉及气温传感器和减少其中误差的方法。
技术介绍
涡轮发动机,且具体而言燃气或燃烧涡轮发动机,是将能量从通过发动机的燃烧气体流提取到多个旋转涡轮叶片上的旋转发动机。燃气涡轮发动机一直用于陆地和航海运动和发电,但最常用于航空应用,例如飞机或直升飞机。在飞机中,燃气涡轮发动机用于航空器的推进。在涡轮发动机的操作期间,气温可由安装在航空器的表面或涡轮发动机的内壁上的专门设计的总气温(TAT)探针来测量。TAT探针被设计成使空气的速度减少到相对于航空器停止,因此不断地感测总温度与静态温度之间的气温。TAT是用于计算静态气温和真正的空速(trueairspeed)的至关重要的输入。因为TAT传感器通常安装在涡轮发动机前方或压缩机前方,所以其可能暴露于不利条件,包括高马赫数和结冰条件以及水和残渣。TAT传感器的主要功能是感测气温以及滤出可能到达传感器的水、残渣和任何冰。
技术实现思路
一方面,总气温传感器包括:具有受热第一表面的第一翼型件;第二翼型件,其具有与第一表面间隔开的第二表面,且在第一表面与第二表面之间界定具有口部的传感器腔室;温度传感器,其定位于腔室内、在口部的下游;和护套,其环绕温度传感器且具有入口和出口,其中所述护套可与第一表面间隔开以在第一表面与护套之间界定通道,且其中所述入口、第一表面和第二表面被配置成使得沿第一表面的受热气流被引入通道中且未受热环境气流被引导通过口部且进入入口。另一方面,总气温传感器包括:具有受热第一表面的不对称第一翼型件,所述受热第一表面具有凸形部分和在凸形部分下游的凹形部分以及邻近于凹形部分的第一后缘;第二翼型件,其具有与第一表面间隔开的第二表面以在第一表面与第二表面之间界定具有口部的传感器腔室;温度传感器,其定位于腔室内、在口部的下游;和护套,其环绕温度传感器且具有入口和出口,其中所述护套可与第一表面间隔开以沿凹形部分在护套与第一表面之间界定通道。又一方面,一种用于减少总气温传感器中的温度引起的误差的方法,所述总气温传感器包括至少一个受热翼型件,其中温度传感器定位于至少一个受热翼型件的至少一部分的下游以在其间界定流动通道,其中所述方法包括沿至少一个受热翼型件限定受热空气的边界层,使得边界层通过流动通道而不影响温度传感器。本申请技术方案1涉及一种总气温传感器,包括:第一翼型件,其具有受热第一表面;第二翼型件,其具有与所述第一表面间隔开的第二表面,且在所述第一表面与所述第二表面之间界定具有口部的传感器腔室;温度传感器,其定位于所述传感器腔室内;和护套,其环绕所述温度传感器且具有入口和出口,所述护套与所述第一表面间隔开以在所述第一表面与所述护套之间界定通道;其中所述入口、第一表面和第二表面被配置成使得沿所述第一表面的受热气流被引导到所述通道中且未受热环境气流被引导通过所述口部且进入所述入口,且其中所述传感器腔室相对于所述环境气流定位于所述口部的下游。本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的总气温传感器,所述第二表面被加热。本申请技术方案3涉及根据技术方案1所述的总气温传感器,所述第一翼型件是不对称翼型件。本申请技术方案4涉及根据技术方案3所述的总气温传感器,所述第二翼型件是对称翼型件。本申请技术方案5涉及根据技术方案1所述的总气温传感器,所述第一表面具有第一部分,所述第一部分具有与所述护套的相对部分互补的轮廓。本申请技术方案6涉及根据技术方案1所述的总气温传感器,所述第一翼型件具有含第一翼弦中点的第一翼弦长度,且所述第二翼型件具有第二前缘,所述第二前缘定位于所述第一翼弦中点的下游。本申请技术方案7涉及根据技术方案6所述的总气温传感器,所述第一翼型件具有第一后缘且所述第二前缘在所述第一后缘的上游。本申请技术方案8涉及根据技术方案7所述的总气温传感器,所述第一后缘与所述第二前缘间隔不超过所述第一翼弦长度的10%。本申请技术方案9涉及根据技术方案8所述的总气温传感器,所述入口在所述第二前缘的下游。本申请技术方案10涉及根据技术方案1所述的总气温传感器,所述口部具有与所述入口不对齐的局部流动中心流线。本申请技术方案11涉及根据技术方案10所述的总气温传感器,所述入口和出口各自具有中心线。本申请技术方案12涉及根据技术方案11所述的总气温传感器,所述中心线不平行。本申请技术方案13涉及根据技术方案1所述的总气温传感器,所述第一表面具有凸形部分和在所述凸形部分下游的凹形部分,且所述护套邻近于所述凹形部分。本申请技术方案14涉及根据技术方案13所述的总气温传感器,所述凹形部分邻近于所述第一翼型件的后缘。本申请技术方案15涉及根据技术方案1所述的总气温传感器,所述口部定位成使得气流中的液体无法进入所述口部。本申请技术方案16涉及一种用于减少总气温传感器中的温度引起的误差的方法,所述总气温传感器包括至少一个受热翼型件,其中温度传感器定位于所述至少一个受热翼型件的至少一部分的下游以在其间界定流动通道,所述方法包括沿所述至少一个受热翼型件限定受热空气的边界层,使得所述边界层通过所述流动通道而不影响所述温度传感器。本申请技术方案17涉及根据技术方案16所述的方法,所述限定包括向所述流动通道上游的所述边界层施加压力。本申请技术方案18涉及根据技术方案17所述的方法,所述施加压力包括使第二翼型件定位于所述温度传感器的上游且与所述至少一个受热翼型件间隔开。本申请技术方案19涉及根据技术方案16所述的方法,其进一步包括使所述温度传感器与所述边界层热屏蔽。本申请技术方案20涉及根据技术方案19所述的方法,其进一步包括使所述边界层在所述至少一个受热翼型件的第一表面的凹形部分上方流动。附图说明在图中:图1是用于航空器的包括总气温传感器的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。图2是说明图1的总气温的侧视图。图3是沿图2的III-III截取的总气温传感器的横截面图。图4说明图3的总气温传感器的放大部分。图5说明图3的总气温传感器,其包括通过表示温度改变的等值线说明的气温。图6说明图3的总气温传感器,其包括通过表示压力改变的等值线说明的不同气压的区。图7说明图3的总气温传感器,其包括环绕传感器的水滴路径。具体实施方式本专利技术所描述的实施例涉及一种用于航空器涡轮发动机的温度传感器。然而,应了解,本专利技术并不如此受限且可在发动机内以及在非航空器应用中可具有一般适用性,所述非航空器应用例如其它移动应用和非移动工业、商业和住宅应用。如本文中所使用,术语“前部”或“上游”是指在朝向发动机入口的方向上移动,或一个部件与另一部件相比相对更靠近发动机入口。与“前部”或“上游”结合使用的术语“后部”或“下游”是指朝向发动机的后部或出口的方向或者与另一部件相比相对更靠近发动机出口。另外,如本文中所使用,术语“径向”或“径向地”是指在发动机的中心纵向轴线与外部发动机圆周之间延伸的尺寸。所有方向性参考(例如,径向、轴向、近侧、远侧、上部、下部、向上、向下、左边、右边、横向、前方、后方、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、前部、后部等)仅用于识别目的以辅助读者对本专利技术的理解,且具体来说对于位置、定向或本专利技术的使用并不产生限制。除非另外指明,否则连接参考(例如,附接、连接(cou本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种总气温传感器,包括:第一翼型件,其具有受热第一表面;第二翼型件,其具有与所述第一表面间隔开的第二表面,且在所述第一表面与所述第二表面之间界定具有口部的传感器腔室;温度传感器,其定位于所述传感器腔室内;和护套,其环绕所述温度传感器且具有入口和出口,所述护套与所述第一表面间隔开以在所述第一表面与所述护套之间界定通道;其中所述入口、第一表面和第二表面被配置成使得沿所述第一表面的受热气流被引导到所述通道中且未受热环境气流被引导通过所述口部且进入所述入口,且其中所述传感器腔室相对于所述环境气流定位于所述口部的下游。

【技术特征摘要】
2017.06.22 US 15/6304051.一种总气温传感器,包括:第一翼型件,其具有受热第一表面;第二翼型件,其具有与所述第一表面间隔开的第二表面,且在所述第一表面与所述第二表面之间界定具有口部的传感器腔室;温度传感器,其定位于所述传感器腔室内;和护套,其环绕所述温度传感器且具有入口和出口,所述护套与所述第一表面间隔开以在所述第一表面与所述护套之间界定通道;其中所述入口、第一表面和第二表面被配置成使得沿所述第一表面的受热气流被引导到所述通道中且未受热环境气流被引导通过所述口部且进入所述入口,且其中所述传感器腔室相对于所述环境气流定位于所述口部的下游。2.根据权利要求1所述的总气温传感器,其特征在于,所述第二表面被加热。3.根据权利要求1所述的总气温传感器,其特征在于,所述第一翼型件是不对称翼型件。4.根据权利要求3所述的总气温传感器,其特征在于,所述第二翼型件是对称翼型件。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:JP帕森斯
申请(专利权)人:和谐工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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