一种干烧高温受感部制造技术

本发明专利技术提供了一种干烧高温受感部，属于航空发动机整机性能测试技术领域，由支杆、四孔瓷管、铂铑热电偶、安装座、弹簧垫片、转接管、受感部尾部构成。本发明专利技术采用最新研制的超高温陶瓷复合材料作为受感部支杆，支杆结构采用进气孔与泄气孔不对称开孔，与热电偶测量端结构紧密结合，通过定制的四孔瓷管保护偶丝，提高偶丝使用寿命和可靠性，同时保证测量端的测量精度和动态响应。整体结构采用干烧式，无水冷结构，受感部耐温不低于1800K并具备高强度和抗氧化，测量精度不低于

【技术实现步骤摘要】
一种干烧高温受感部


[0001]本专利技术属于航空发动机整机性能测试
，具体涉及一种干烧高温受感部。

技术介绍

[0002]针对发动机高压涡轮出口存在燃气温度较高、气流流速快、温度场均匀性差、波动大等特点，通常选择热电偶温度受感部，其具有测温范围宽、热响应时间快、机械强度好、使用寿命长的优势。针对先进动力发动机核心机提出的高压涡轮出口温度测试指标，对高温受感部测量精度指标越来越高，受感部若采取冷却措施，将导致测量误差显著增大，无法满足发动机控制参数精度要求，因此为保证受感部测量精度，只能采用干烧结构形式。
[0003]美国CONAX公司和法国热缆公司的热电偶测试产品都可以达到2300℃，偶丝和支杆都采用钨铼合金，但是不适用于氧化性环境，可用于测量燃气的测试产品最高为1400℃～1500℃，该类型热电偶均采用铠装结构，不管是碰底型还是绝缘型结构，燃气直接测量结果的导热误差都比较大，且热响应时间较长。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种干烧高温受感部，受感部具备机械强度、耐压、耐振和耐热冲击能力，且测量精度不低于
±
1.5％，响应时间不大于2秒，使用寿命不小于200小时，掌握高精度、可靠性、快响应、耐高温受感部设计技术，解决先进动力发动机核心机高压涡轮出口温度高精度高可靠性测试技术难题，达到新型发动机对试验测试需求，满足发动机状态检测的需要，为发动机总体性能评估、先进数字控制系统和健康管理技术研究提供支持。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案，提供一种干烧高温受感部，所述受感部包括中空带盲端的管状支杆、安装在支杆内的感温元件以及用于将支杆固定的安装结构；
[0006]所述支杆材料为超高温陶瓷复合材料，所述支杆的开口端为圆转方结构；
[0007]所述安装结构包括用于安装支杆的安装座、与安装座连接的转接管、与转接管配装的受感部尾部以及用于连接采集系统的接线柱；
[0008]所述安装座与所述支杆的开口端配装；
[0009]所述转接管为中间带螺纹的圆柱状结构，所述安装座与所述转接管通过转接管的中间螺纹连接后焊接密封；
[0010]所述接线柱与所述受感部尾部连接；
[0011]所述感温元件包括铂铑热电偶；
[0012]所述铂铑热电偶用四孔瓷管固定在支杆内。
[0013]本专利技术所提供的干烧高温受感部，还具有这样的特征，所述超高温陶瓷复合材料为Si3N4陶瓷，所述Si3N4陶瓷采用预埋小直径石墨棒热压烧结工艺制备，并且在将所述Si3N4陶瓷加工为支杆后进行了1500℃下的退火处理。
[0014]本专利技术所提供的干烧高温受感部，还具有这样的特征，所述支杆上开有受感部的进气孔和泄气孔，所述进气孔和所述泄气孔不对称设置，所述进气孔和所述泄气孔的面积比不大于1，所述支杆的内部长盲孔为台阶孔。
[0015]本专利技术所提供的干烧高温受感部，还具有这样的特征，所述四孔瓷管的外形为带凸台的圆柱型结构，所述凸台延伸方向与进气方向相同，所述凸台的变径处做倒圆角处理，所述四孔瓷管内部均匀分布4个用于穿过铂铑热电偶的通孔，所述通孔的直径比铂铑热电偶直径大0.1mm。
[0016]本专利技术所提供的干烧高温受感部，还具有这样的特征，所述铂铑热电偶伸出通孔的高度不大于2.5mm，所述热电偶测量端和所述凸台的总长度不小于10mm。
[0017]本专利技术所提供的干烧高温受感部，还具有这样的特征，所述安装座内设有与所述支杆开口端配合的圆转方台阶孔，所述安装座一端设有内螺纹。
[0018]本专利技术所提供的干烧高温受感部，还具有这样的特征，所述支杆和所述转接管之间设有弹簧垫片，所述弹簧垫片与所述支杆的开口端端面贴合，所述转接管通过压紧弹簧垫片固定所述支杆。
[0019]本专利技术所提供的干烧高温受感部，还具有这样的特征，所述受感部尾部包括与转接管连接的转接座、用于绝缘的陶瓷座和用于固定陶瓷座的帽罩，所述陶瓷座安装在帽罩与转接座中间位置，所述帽罩压紧陶瓷座后焊接在所述转接座上。
[0020]本专利技术所提供的干烧高温受感部，还具有这样的特征，所述陶瓷座还用于固定所述接线柱，所述陶瓷座上设有与正负极接线柱相配合的开孔，所述陶瓷座与所述接线柱通过螺纹结构固定。
[0021]本专利技术所提供的干烧高温受感部，还具有这样的特征，所述接线柱的正负极分别为不同规格的螺柱状结构。
[0022]有益效果
[0023]本专利技术所提供的干烧高温受感部实时在线测量1800K燃气温度，整体结构采用干烧式，无水冷结构，受感部耐高温并具备高强度和抗氧化，该受感部具备机械强度、耐压、耐振和耐热冲击能力，且测量精度不低于
±
1.5％，响应时间不大于2秒，使用寿命不小于200小时。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例所提供的干烧高温受感部的结构示意图；
[0025]其中，1
‑
支杆，2
‑
铂铑热电偶，3
‑
四孔瓷管，4
‑
安装座，5
‑
弹簧垫片，6
‑
转接管，7
‑
受感部尾部，8
‑
接线柱。
具体实施方式
[0026]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。
[0027]在本专利技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置
关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。
[0028]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029]术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。
[0030]如图1所示，本实施例提供了一种干烧高温受感部，所述受感部包括中空带盲端的管状支杆1、安装在支杆1内的感温元件以及用于将支杆1固定的安装结构；
[0031]所述支杆1材料为超高温陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干烧高温受感部，其特征在于，所述受感部包括中空带盲端的管状支杆、安装在支杆内的感温元件以及用于将支杆固定的安装结构；所述支杆材料为超高温陶瓷复合材料，所述支杆的开口端为圆转方结构；所述安装结构包括用于安装支杆的安装座、与安装座连接的转接管、与转接管配装的受感部尾部以及用于连接采集系统的接线柱；所述安装座与所述支杆的开口端配装；所述转接管为中间带螺纹的圆柱状结构，所述安装座与所述转接管通过转接管的中间螺纹连接后焊接密封；所述接线柱与所述受感部尾部连接；所述感温元件包括铂铑热电偶；所述铂铑热电偶用四孔瓷管固定在支杆内。2.根据权利要求1所述的干烧高温受感部，其特征在于，所述超高温陶瓷复合材料为Si3N4陶瓷，所述Si3N4陶瓷采用预埋小直径石墨棒热压烧结工艺制备，并且在将所述Si3N4陶瓷加工为支杆后进行了1500℃下的退火处理。3.根据权利要求2所述的干烧高温受感部，其特征在于，所述支杆上开有受感部的进气孔和泄气孔，所述进气孔和所述泄气孔不对称设置，所述进气孔和所述泄气孔的面积比不大于1，所述支杆的内部长盲孔为台阶孔。4.根据权利要求1所述的干烧高温受感部，其特征在于，所述四孔瓷管的外形为带凸台的圆柱型结构，所述凸台延伸方向与进气方向相同，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永明，沙朋朋，郭道勇，饶晓辉，张兆泉，王波，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：