本發(fā)明涉及葉輪機(jī)械試驗(yàn)測試領(lǐng)域，特別是涉及一種用于二維流場測量的壓力溫度組合探針。本發(fā)明可進(jìn)行二維非定常流場總溫、總壓、馬赫數(shù)和流動方向的測量，為葉輪機(jī)試驗(yàn)提供了一種高效、準(zhǔn)確、全面測量二維亞音速非定常流場的動態(tài)參數(shù)的手段。

背景技術(shù)：

壓力探針和溫度探針在流場測量中有著廣泛的應(yīng)用。使用壓力探針可以測量流場的壓力、馬赫數(shù)和流動方向等參數(shù)，常用的壓力探針有單孔針、三孔針、五孔針、七孔針等等。溫度探針可以用于流場溫度的測量，常用的有熱電偶式和熱電阻式等。在葉輪機(jī)械和其他相關(guān)領(lǐng)域的流場測量中，壓力和溫度通常是最重要的測量測量，壓力探針和溫度探針都有著廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有的探針測試技術(shù)中，壓力和溫度的測量通常會分別使用壓力探針和溫度探針，這樣既增加了測量的復(fù)雜程度，又增加了試驗(yàn)測試的成本，并且測量獲得的壓力和溫度是不同位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)，無法保證來自同一流線，因此會降低試驗(yàn)測試的精度。本發(fā)明的測量非定常二維流場的動態(tài)組合探針，使用單個(gè)探針即可同時(shí)進(jìn)行流場總溫、總壓、馬赫數(shù)和流動方向的動態(tài)測量，能夠通過減少探針使用數(shù)量來減小探針對流場造成的干擾，又能夠很好地反應(yīng)同一個(gè)測量位置點(diǎn)的壓力和溫度等信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對目前葉輪機(jī)械非定常流場動態(tài)測試中，壓力探針和溫度探針被分開單獨(dú)使用，試驗(yàn)測試成本高、時(shí)間長、操作復(fù)雜的問題，本發(fā)明提供一種測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針，使用單個(gè)探針即可同時(shí)測量二維非定常流場總溫、總壓、馬赫數(shù)和流動方向，為葉輪機(jī)試驗(yàn)提供了一種高效、準(zhǔn)確、全面測量二維亞音速非定常流場的動態(tài)測試手段。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針，其特征在于，所述探針包括探針支桿(1)、探針頭部(2)、過渡段(3)、壓力傳感器線纜(4)、溫度傳感器線纜(5)和溫度傳感器(9)；探針支桿(1)和探針頭部(2)均為圓柱體結(jié)構(gòu)，探針頭部(2)內(nèi)部封裝三個(gè)壓力傳感器，圓柱面上開有三個(gè)互不相通的圓形壓力感受孔，分別為左孔(6)、中孔(7)和右孔(8)；三個(gè)孔分別同探針頭部(2)內(nèi)封裝的三個(gè)壓力傳感器相連，可以進(jìn)行壓力測量；探針頭部圓柱體底面上安裝有溫度傳感器(9)，同探針支桿(1)內(nèi)部的溫度傳感器引線線纜(5)相連；探針支桿(1)起到支承的作用，壓力傳感器線纜(4)和溫度傳感器線纜(5)通過探針支桿(1)內(nèi)部的管道引出探針尾部。

進(jìn)一步，三個(gè)壓力感受孔同探針內(nèi)部封裝的壓力傳感器相連，三個(gè)壓力感受孔圓心所在的平面與柱體底面平行，距離為1～5mm；左孔(6)和右孔(8)位置以中孔(7)中心線和柱面中心線平面對稱分布，孔的直徑相同，均為0.2～2毫米，左孔(6)和右孔(8)的中心線的夾角為60°～100°。

進(jìn)一步，中孔(7)的直徑可以與左孔(6)、右孔(8)的相同，也可以比左孔(6)、右孔(8)的大，中孔(7)的中心線與左孔(6)、右孔(8)的中心線夾角相同。

進(jìn)一步，溫度傳感器(9)安裝在探針頭部(2)圓柱柱體底面，其敏感元件中心線與中孔(7)中心線位于同一平面；溫度傳感器(9)可以是熱電偶，也可以是熱電阻。

進(jìn)一步，探針支桿(1)起到支承的作用，內(nèi)部開有通道，壓力傳感器線纜(4)和溫度傳感器線纜(5)通過探針支桿(1)內(nèi)部的通道道引出探針尾部。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針，能夠測量獲得同一位置點(diǎn)的總溫、總壓、馬赫數(shù)和流動方向等參量，能夠很好地反應(yīng)同一位置點(diǎn)的流動情況；能夠同時(shí)進(jìn)行壓力、速度和溫度的測量，減少探針使用數(shù)量，減小試驗(yàn)測試的復(fù)雜程度和試驗(yàn)成本；采用單個(gè)探針進(jìn)行壓力、速度、溫度的測量，減少了探針的使用數(shù)量，從而減弱了探針對流場的干擾。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖中：1-探針支桿，2-探針頭部，3-過渡段，4-壓力傳感器線纜，5-溫度傳感器線纜，6-左孔，7-中孔，8-右孔，9-溫度傳感器。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，結(jié)合附圖對本發(fā)明的測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而能夠?qū)Ρ景l(fā)明的保護(hù)范圍做出更清楚明確的界定。

如附圖1所示，本實(shí)施例中介紹了一種測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針，包括探針支桿1、探針頭部2、過渡段3、壓力傳感器線纜4、溫度傳感器線纜5和溫度傳感器9，所述探針支桿1和探針頭部2均為圓柱形，探針頭部2通過過渡段3安裝在探針支桿1上，探針頭部2的圓柱面開有三個(gè)壓力感受孔，三個(gè)壓力感受孔分別與探針頭部2內(nèi)封裝的三個(gè)壓力傳感器相連，探針頭部前端圓柱底面上安裝有一個(gè)溫度傳感器9，壓力傳感器線纜和溫度傳感器線纜通過探針支桿1內(nèi)通道引出探針尾部。溫度傳感器9可以進(jìn)行溫度測量。三個(gè)壓力感受孔分別為左孔6、中孔7和右孔8，可以進(jìn)行壓力測量。本發(fā)明可進(jìn)行二維流場總溫、總壓、馬赫數(shù)和流動方向的測量，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的測量。

如附圖1所示，本發(fā)明的測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針在使用時(shí)，將探針頭部探入被測流場，中孔7朝向來流方向，探針支桿1垂直來流方向。通過探針頭部溫度傳感器9可以測得流場溫度，中孔7可以測得來流總壓，左孔6、中孔7和右孔8組合起來可以測得流場的馬赫數(shù)和流動方向。