技术领域
[0001] 本
发明属于总温测试技术领域,具体涉及一种防辐射的总温测量探针,适用于高温流场的测量。
背景技术
[0002] 总温是指
流体以
绝热过程完全静止时,流体的
动能转化为内能时反映出来的
温度。在总温流场测试技术领域,尤其是高温流场总温测量时,需要用不同类型的总温探针测量流场总温。传统总温测量探针进出气量较小,热惯性大,测温部位不能充分滞止来流,温度
传感器表面热交换不充分,气流不敏感
角范围小。而且传统的总温探针的温度传感器直接安装在滞止罩内,当流场温度较高时,由于滞止罩以及被测物体对温度传感器的辐射作用较强,使得温度传感器感受到的温度比来流的温度高,容易在测量过程中产生测量误差,很难准确测量高温流场的总温,且高强度的辐射会降低温度传感器的使用寿命。现有的双屏抽气式总温探针虽然能起到防辐射的作用,但是由于结构复杂,难以被广泛适用。
发明内容
[0003] 本发明的一种防辐射的总温测量探针,滞止罩与探针支杆连接,用于滞止气流速度和加强热交换,滞止罩的一端开有进气孔,该进气孔开有
倒角,用于增大气流不敏感角,滞止罩内部安装有屏蔽罩,可以有效减弱辐射对于温度传感器测量的不利影响,提高温度传感器测量结果的
精度,并有利于延长温度传感器的使用寿命。本发明弥补了传统总温测量探针的不足,在探针滞止罩内部加装屏蔽罩,防止高温辐射对于温度传感器测量的影响,适用于高温流场中的总温的测量。且相比于现有的双屏抽气式总温探针,结构简单,使用方便,易与推广使用。本发明要解决的技术问题是:针对现有的总温探针存在的上述问题,本发明提供一种防辐射的总温测量探针,该探针进气量较大,温度传感器表面热交换迅速且气流不敏感角范围大,能够测量气流偏转角较大、工况变化较大的流场总温;该探针中的屏蔽罩能起到屏蔽辐射并保护温度传感器的作用,使探针能够在高温流场中精确测量流场总温。
[0004] 本发明的技术解决方案是:
[0005] 1、一种防辐射的总温测量探针,由滞止罩(1)、温度传感器(2)、绝热
密封件(3)、
对流换热孔(4)、探针支杆(5)、测温引线(6)、屏蔽罩(7)和屏蔽罩(8)组成,其特征在于:滞止罩(1)采用镍基
合金材料制成,直径为2毫米至8毫米,另一端安装绝热密封件(3)用于
隔热、密封和固定安装温度传感器(2),滞止罩(1)沿轴向和周向开设18个对流换热孔(4),滞止罩(1)的一端开设进气孔,进气孔直径为5毫米至8毫米,开有30°到70°倒角,用于增大进气角,外表面光洁度不低于3.2微米。
[0006] 2、进一步,探针支杆(5)直径与滞止罩(1)直径相同,与滞止罩(1)
焊接,呈“L”型,外表面的光洁度不低于3.2微米。
[0007] 3、进一步,绝热密封件(3)选用陶瓷材料,绝热密封件(3)呈中空圆柱体,外径与滞止罩(1)内径相同,通过粘接剂粘贴固定在滞止罩(1)的一端。中间打通孔,通孔直径与温度传感器(2)直径相同,通过粘接剂粘贴固定温度传感器(2)。
[0008] 4、进一步,屏蔽罩(7)和屏蔽罩(8)采用镍基合金材料制成,外表面光洁度不低于3.2微米,屏蔽罩(7)上开有12个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为0.5毫米至2毫米,屏蔽罩(8)一端开有9个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为0.5毫米至2毫米,孔的中心线与屏蔽罩(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向
位置上,起到防辐射并保护温度传感器(2)的作用。屏蔽罩(8)
侧壁上开有6个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°,孔形状为圆形,孔直径为0.5毫米至2毫米,孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上,起到防辐射并保护温度传感器(2)的作用。
[0009] 5、进一步,温度传感器(2)可以是K型、J型、T型等各种类型的
热电偶,可以是热
电阻,也可以是光纤传感器,测温引线(6)通过探针支杆(5)尾部引出。
[0010] 本发明创造具有的优点和积极效果是:
[0011] 本发明创造了一种防辐射的总温测量探针,滞止罩(1)的一端开有直径较大进气孔,该孔开有倒角,用于增大气流不敏感角。温度传感器(2)可以选用热电偶或热电阻或光纤传感器,通过绝热密封件(3)固定,可以有效的减少探针支杆(5)导热对温度传感器(2)的影响。屏蔽罩(7)上开有12个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为0.5毫米至2毫米,屏蔽罩(8)一端开有9个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为0.5毫米至2毫米,孔的中心线与屏蔽罩(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上,起到防辐射和保护温度传感器(2)的作用。屏蔽罩(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°,孔形状为圆形,孔直径为0.5毫米至2毫米,孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上,起到防辐射和保护温度传感器(2)的作用。该探针进气量较大,温度传感器(2)表面热交换迅速且气流不敏感角范围大,能够准确测量气流偏转角较大、工况变化较大的流场总温;该探针能够有效屏蔽辐射并保护温度传感器(2),能够在高温条件下准确测量流场总温。
附图说明
[0012] 图1是本发明创造的防辐射的总温测量探针的截面示意图。
[0013] 图2是本发明创造的滞止罩以及屏蔽罩的横截面示意图。
[0014] 其中:1-滞止罩,2-温度传感器,3-绝热密封件,4-对流换热孔,5-探针支杆,6-测温引线,7-屏蔽罩,8-屏蔽罩。
具体实施方式
实施案例一
[0015] 如图1所示,本发明的防辐射的总温测量探针包括滞止罩(1)、温度传感器(2)、绝热密封件(3)、对流换热孔(4)、探针支杆(5)、测温引线(6)、屏蔽罩(7)和(8),温度传感器(2)为热电偶,来流方向如图中箭头所示,所述滞止罩(1)与探针支杆(5)连接,呈“L”型,其中滞止罩(1)直径为7毫米,探针支杆(3)直径为7毫米。滞止罩(1)的一端开进气孔,进气孔直径6毫米,开有60°倒角,滞止罩(1)侧壁上开有18个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为2毫米,沿滞止罩(1)每个轴向位置,周向均布9个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°,相邻且不同轴向位置对流换热孔(4)轴向间隔距离为6毫米。温度传感器(2)固定在绝热密封件(2)上,测温引线通过绝探针支杆(5)尾部引出。屏蔽罩(7)上开有12个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为2毫米,屏蔽罩(8)一端开有9个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为2毫米,孔的中心线与屏蔽罩(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上。屏蔽罩(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°,孔形状为圆形,孔直径为2毫米,孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上。
[0016] 如图2所示,A-A截面为屏蔽罩(7)的截面图,该屏蔽罩上开有12个对流换热孔(4),孔径大小为2毫米;B-B截面为屏蔽罩(8)一端的截面图,其上开有9个对流换热孔(4),孔径大小为2毫米;C-C截面为屏蔽罩(8)的侧壁截面图,其上开有6个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°,孔径大小为2毫米;D-D截面为滞止罩(1)侧壁截面图,其上开有18个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°,孔径大小为2毫米。实施案例二
[0017] 如图1所示,本发明的防辐射的总温测量探针包括滞止罩(1)、温度传感器(2)、绝热密封件(3)、对流换热孔(4)、探针支杆(5)、测温引线(6)、屏蔽罩(7)和(8),温度传感器(2)为光纤传感器,来流方向如图中箭头所示,所述滞止罩(1)与探针支杆(5)连接,呈“L”型,其中滞止罩(1)直径为8毫米,探针支杆(3)直径为8毫米。滞止罩(1)的一端开进气孔,进气孔直径7毫米,开有60°倒角,滞止罩(1)侧壁上开有18个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为1.5毫米,沿滞止罩(1)每个轴向位置,周向均布9个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°,相邻且不同轴向位置对流换热孔(4)轴向间隔距离为5毫米。温度传感器(2)固定在绝热密封件(2)上,测温引线通过绝探针支杆(5)尾部引出。屏蔽罩(7)上开有12个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为1.5毫米,屏蔽罩(8)一端开有9个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为1.5毫米,孔的中心线与屏蔽罩(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上。屏蔽罩(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°,孔形状为圆形,孔直径为1.5毫米,孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上。
[0018] 如图2所示,A-A截面为屏蔽罩(7)的截面图,该屏蔽罩上开有12个对流换热孔(4),孔径大小为1.5毫米;B-B截面为屏蔽罩(8)一端的截面图,其上开有9个对流换热孔(4),孔径大小为1.5毫米;C-C截面为屏蔽罩(8)的侧壁截面图,其上开有6个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°,孔径大小为1.5毫米;D-D截面为滞止罩(1)侧壁截面图,其上开有18个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°,孔径大小为1.5毫米。实施案例三
[0019] 如图1所示,本发明的防辐射的总温测量探针包括滞止罩(1)、温度传感器(2)、绝热密封件(3)、对流换热孔(4)、探针支杆(5)、测温引线(6)、屏蔽罩(7)和(8),温度传感器(2)为热电阻,来流方向如图中箭头所示,所述滞止罩(1)与探针支杆(5)连接,呈“L”型,其中滞止罩(1)直径为6毫米,探针支杆(3)直径为6毫米。滞止罩(1)的一端开进气孔,进气孔直径5毫米,开有60°倒角,滞止罩(1)侧壁上开有18个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为1毫米,沿滞止罩(1)每个轴向位置,周向均布9个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°,相邻且不同轴向位置对流换热孔(4)轴向间隔距离为4毫米。温度传感器(2)固定在绝热密封件(2)上,测温引线通过绝探针支杆(5)尾部引出。屏蔽罩(7)上开有12个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为1毫米,屏蔽罩(8)一端开有9个对流换热孔(4),孔形状为圆形,孔直径为1毫米,孔的中心线与屏蔽罩(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上。屏蔽罩(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°,孔形状为圆形,孔直径为1毫米,孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上。
[0020] 如图2所示,A-A截面为屏蔽罩(7)的截面图,该屏蔽罩上开有12个对流换热孔(4),孔径大小为1毫米;B-B截面为屏蔽罩(8)一端的截面图,其上开有9个对流换热孔(4),孔径大小为1毫米;C-C截面为屏蔽罩(8)的侧壁截面图,其上开有6个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°,孔径大小为1毫米;D-D截面为滞止罩(1)侧壁截面图,其上开有18个对流换热孔(4),相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°,孔径大小为1毫米。