用于测量透平机械内部流场的五孔探针制造技术

本实用新型专利技术涉及气动压力探针，具体是用于测量透平机械内部流场的五孔探针，包括支杆，支杆包括支撑管和引出管；温度感应部，温度感应部包括设置在支撑管的头端侧部的整流套和设置在整流套内的热电偶；压力感应部，压力感应部包括球面测压套和设置在支杆的内部的毛细钢管，球面测压套设置在引出管的头端，球面测压套表面设置5个测压孔，5个测压孔分别与毛细钢管连接；整流套的头端延伸出球面测压套。由于温度感应部与压力感应部共同设置在支杆1的同一端上，因而温度感应部与压力感应部之间的间距缩短，从而解决了气动压力探针与温度传感器之间无法同步测量，导致气动参数在获取时存在一定的误差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
用于测量透平机械内部流场的五孔探针
本技术涉及气动压力探针，具体是用于测量透平机械内部流场的五孔探针。
技术介绍
气动压力探针是测量透平机械内部流场的传感器工具。现有技术中，在定点测量点上，气动压力探针只能够获取气流的总压、静压、气流角和马赫数，却不能够获取气流的速度。气动压力探针需要与额外的温度传感器配合才能够获取气流的速度，而气动压力探针的测压点与温度传感器的测温度间距较大，使得气动压力探针与温度传感器之间无法同步测量，导致气动参数在获取时存在一定的误差。
技术实现思路
为解决气动压力探针需要与额外的温度传感器配合才能够获取气流的速度，而气动压力探针的测压点与温度传感器的测温度间距较大，使得气动压力探针与温度传感器之间无法同步测量，导致气动参数在获取时存在一定的误差的技术问题，本技术提供用于测量透平机械内部流场的五孔探针。根据本技术的一个方面，提供用于测量透平机械内部流场的五孔探针，包括：支杆，所述支杆包括支撑管和引出管，所述引出管的尾端与所述支撑管的头端同轴连接，所述引出管的直径小于所述支撑管的直径，所述支杆伸入待测流场内；温度感应部，所述温度感应部包括设置在所述支撑管的头端侧部的整流套和设置在所述整流套内的热电偶，所述热电偶的偶丝头伸出所述整流套的头端，所述整流套与所述引出管相互平行，且所述整流套的尾端插入所述支撑管内；压力感应部，所述压力感应部包括球面测压套和设置在所述支杆的内部的毛细钢管，所述球面测压套设置在所述引出管的头端，所述球面测压套表面设置5个测压孔，所述5个测压孔分别与所述毛细钢管连接；所述整流套的头端延伸出所述球面测压套。进一步地，所述温度感应部还包括滞止套，所述滞止套固定设置在所述整流套的头端，所述滞止套半包围所述热电偶的偶丝头。进一步地，所述5个测压孔与所述滞止套的开孔方向相同。进一步地，所述5个测压孔的孔Ⅰ、孔Ⅱ和孔Ⅲ设置在第一测压平面上，所述5个测压孔的孔Ⅳ、孔Ⅱ和孔Ⅴ设置在第二测压平面上，所述第一测压平面与所述第二测压平面的十字相交，所述孔Ⅱ位于所述十字相交的交线上。进一步地，所述孔Ⅰ、所述孔Ⅲ、所述孔Ⅳ和所述孔Ⅴ分别与所述孔Ⅱ之间的圆心角为45°。进一步地，所述毛细钢管通过银焊的方式固定在所述支杆内。进一步地，所述支杆的内部填充树脂。进一步地，所述五孔探针还包括：角度块，所述角度块的头部设置在所述支撑管的尾部，所述毛细钢管由所述支杆的内部延伸至角度块的尾部；压力接嘴，所述压力接嘴设置在所述角度块的尾部，所述压力接嘴的数量是5个，每一个所述压力接嘴分别与延伸至所述角度块的所述毛细钢管连接。进一步地，所述压力接嘴通过胶管与压力检测机构连接。进一步地，所述压力接嘴为宝塔头形状，5个宝塔头形状的所述压力接嘴扇形设置在所述角度块的尾部。本技术提供的用于测量透平机械内部流场的五孔探针，由于温度感应部与压力感应部共同设置在支杆1的同一端上，因而温度感应部与压力感应部之间的间距缩短，从而解决了气动压力探针与温度传感器之间无法同步测量，导致气动参数在获取时存在一定的误差的技术问题。附图说明图1为本技术实施例提供的用于测量透平机械内部流场的五孔探针的结构示意图；图2为本技术实施例提供的用于测量透平机械内部流场的五孔探针的头端放大图。具体实施方式为解决气动压力探针需要与额外的温度传感器配合才能够获取气流的速度，而气动压力探针的测压点与温度传感器的测温度间距较大，使得气动压力探针与温度传感器之间无法同步测量，导致气动参数在获取时存在一定的误差的技术问题，本技术提供用于测量透平机械内部流场的五孔探针。参见图1、图2，用于测量透平机械内部流场的五孔探针，包括：支杆1，支杆1包括支撑管11和引出管12，引出管12的尾端与支撑管11的头端同轴连接，引出管12的直径小于支撑管11的直径，支杆1伸入待测流场内；温度感应部2，温度感应部2包括设置在支撑管11的头端侧部的整流套21和设置在整流套内的热电偶22，热电偶22的偶丝头伸出整流套21的头端，整流套21与引出管12相互平行，且整流套21的尾端插入支撑管11内；压力感应部3，压力感应部3包括球面测压套31和设置在支杆1的内部的毛细钢管(图中未出示)，球面测压套31设置在引出管12的头端，球面测压套31表面设置5个测压孔，5个测压孔分别与毛细钢管连接；整流套21的头端延伸出球面测压套31。温度感应部2的整流套21的头端延伸出球面测压套31，用于获取气流的温度，并进一步的将该温度换算为气流的速度。压力感应部3的球面测压套31通过5个测压孔获取气流的总压、静压、气流角和马赫数。由于温度感应部2与压力感应部3共同设置在支杆1同一端上，因而温度感应部2与压力感应部3之间的间距缩短，从而解决了气动压力探针与温度传感器之间无法同步测量，导致气动参数在获取时存在一定的误差的技术问题。实际使用中，首先对本技术提供的用于测量透平机械内部流场的五孔探针进行校准标定，并获取准确的数值模型；在将五孔探针安装在透平机械内部流场的定点测量点上，获取气流的温度、气流的总压、静压、气流角和马赫数，并通过数值模型获取气流的速度。进一步的，使用热电偶测温时，热电偶相对于流场气流的夹角与热电偶的标定夹角不一致，导致气流的动能不能全部恢复为热能，因此热电偶获取的气流的总温具有误差。参见图1、图2，为了解决该问题，本技术提供的用于测量透平机械内部流场的五孔探针，在温度感应部2增设滞止套23，滞止套23固定设置在整流套21的头端，滞止套23半包围热电偶22的偶丝头。流场内的气流吹到热电偶的偶丝头时，滞止套23通过半包围的方式扩大了热电偶的不灵敏角，使得热电偶相对于流场气流的夹角接近于热电偶的标定夹角，因而提高了总温的测量精度。进一步的，参见图1、图2，压力感应部3的5个测压孔与滞止套23的开孔方向相同。将5个测压孔和滞止套23的开孔方向保持相通，经过实际试验，其温度的修正系数最佳，从而能够提高流场气流参数的测量精度。进一步的，参见图1、图2，将5个测压孔的孔Ⅰ311、孔Ⅱ312和孔Ⅲ313设置在第一测压平面上，将5个测压孔的孔Ⅳ314、孔Ⅱ312和孔Ⅴ315设置在第二测压平面上，第一测压平面与第二测压平面的十字相交，孔Ⅱ312位于十字相交的交线上。通过第一测压平面和第二测压平面，能够使得本技术提供的用于测量透平机械内部流场的五孔探针在三维空间内获取两个方向特性。进一步的，参见图1、图2，将孔Ⅰ311、孔Ⅲ313、孔Ⅳ314和孔Ⅴ315分别与孔Ⅱ312之间的圆心角设置为45°。经过实际测试，圆心角设置为45°时，本技术提供的用于测量透平机械内部流场的五孔探针对气流的方向敏感性最佳。进一步的，毛细钢管通过银焊的方式固定在支杆1内。进一步的，支杆1的内部填充树脂。填充树脂的作用是为了避免支杆1安装时受到破坏。进一步的，参见图1，五孔探针还包括角度块4，角度块4的头部设置在支撑管11的尾部，毛细钢管由支杆1的内部延伸至角度块4的尾部；压力接嘴5，压力接嘴5设置在角度块4的尾部，压力接嘴5的数量是5个，每一个压力接嘴5分别与延伸至角度块4的毛细钢管连接。角度块4与支杆1连接时，需要标定球面测压套上的5个测压孔尤其是孔Ⅱ312与角度块4的角度。已经标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于测量透平机械内部流场的五孔探针，其特征在于，包括：支杆(1)，所述支杆(1)包括支撑管(11)和引出管(12)，所述引出管(12)的尾端与所述支撑管(11)的头端同轴连接，所述引出管(12)的直径小于所述支撑管(11)的直径，所述支杆(1)伸入待测流场内；温度感应部(2)，所述温度感应部(2)包括设置在所述支撑管(11)的头端侧部的整流套(21)和设置在所述整流套(21)内的热电偶(22)，所述热电偶(22)的偶丝头伸出所述整流套(21)的头端，所述整流套(21)与所述引出管(12)相互平行，且所述整流套(21)的尾端插入所述支撑管(11)内；压力感应部(3)，所述压力感应部(3)包括球面测压套(31)和设置在所述支杆(1)的内部的毛细钢管，所述球面测压套(31)设置在所述引出管(12)的头端，所述球面测压套(31)表面设置5个测压孔，所述5个测压孔分别与所述毛细钢管连接；所述整流套(21)的头端延伸出所述球面测压套(31)。

【技术特征摘要】
1.用于测量透平机械内部流场的五孔探针，其特征在于，包括：支杆(1)，所述支杆(1)包括支撑管(11)和引出管(12)，所述引出管(12)的尾端与所述支撑管(11)的头端同轴连接，所述引出管(12)的直径小于所述支撑管(11)的直径，所述支杆(1)伸入待测流场内；温度感应部(2)，所述温度感应部(2)包括设置在所述支撑管(11)的头端侧部的整流套(21)和设置在所述整流套(21)内的热电偶(22)，所述热电偶(22)的偶丝头伸出所述整流套(21)的头端，所述整流套(21)与所述引出管(12)相互平行，且所述整流套(21)的尾端插入所述支撑管(11)内；压力感应部(3)，所述压力感应部(3)包括球面测压套(31)和设置在所述支杆(1)的内部的毛细钢管，所述球面测压套(31)设置在所述引出管(12)的头端，所述球面测压套(31)表面设置5个测压孔，所述5个测压孔分别与所述毛细钢管连接；所述整流套(21)的头端延伸出所述球面测压套(31)。2.根据权利要求1所述的五孔探针，其特征在于，所述温度感应部(2)还包括滞止套(23)，所述滞止套(23)固定设置在所述整流套(21)的头端，所述滞止套(23)半包围所述热电偶(22)的偶丝头。3.根据权利要求2所述的五孔探针，其特征在于，所述5个测压孔与所述滞止套(23)的开孔方向相同。4.根据权利要求1所述的五孔探针，其特征在于，所述5个测...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾鸣，李文溥，赵强，孙洋，官文超，任霁筇，孙博，程健，卢傅安，沙龙，
申请(专利权)人：沈阳鼓风机集团股份有限公司，沈阳透平机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21