本發(fā)明屬于壓力速度測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,一種測(cè)量流體總壓速度的組合動(dòng)態(tài)探針,本發(fā)明可以同時(shí)測(cè)量流體的總壓和速度參數(shù),相比于傳統(tǒng)的測(cè)量單一參數(shù)的探針降低了探針對(duì)流場(chǎng)的影響,提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
背景技術(shù):
速度和壓力是流場(chǎng)測(cè)量中重要的兩個(gè)參數(shù)。熱線探針由于檢則元件小、熱慣性小、靈敏度及空間分辨力高、對(duì)流態(tài)干擾小、能用于測(cè)量動(dòng)態(tài)隨機(jī)變量,是測(cè)量流場(chǎng)速度及速度脈動(dòng)等參數(shù)最有效的測(cè)量手段。由于測(cè)量原理的限制,熱線探針只能獲取流場(chǎng)的速度信息。
在實(shí)際工程應(yīng)用以及科學(xué)研究中,流場(chǎng)一般具有較強(qiáng)的非定常性,獲取流場(chǎng)中同一時(shí)刻的壓力及速度參數(shù)就顯得極為重要,采用壓力探針和熱線探針同時(shí)測(cè)量的方法會(huì)對(duì)流場(chǎng)造成較大影響,降低測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,而分別測(cè)量則不利于流場(chǎng)非定常特性的研究。因此,目前,科學(xué)研究以及工程應(yīng)用中缺少能夠兼顧同時(shí)獲得流場(chǎng)速度、壓力信息同時(shí)對(duì)被測(cè)流場(chǎng)影響較小的測(cè)試技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)目前的科學(xué)研究以及工程使用中缺少能夠兼顧同時(shí)獲得流場(chǎng)速度、壓力信息同時(shí)對(duì)被測(cè)流場(chǎng)影響較小的測(cè)試技術(shù),發(fā)明一種組合動(dòng)態(tài)探針,采用熱線及壓力傳感器組合的方式同時(shí)獲取流場(chǎng)速度及總壓等動(dòng)態(tài)信息。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
本發(fā)明包含探針頭部、支桿(1),探針頭部包含壓力孔(2)、熱線支架(3)以及熱線(4),熱線(4)焊接在熱線支架(3)上,熱線引線(5)由探針支桿(1)內(nèi)部通道引出,壓力傳感器引線(6)通過(guò)支桿(1)內(nèi)部通道引出。
進(jìn)一步,探針支桿(1)為圓柱狀中空結(jié)構(gòu),支桿(1)外徑徑4到10毫米,支桿(1)內(nèi)徑比外徑小1毫米。
進(jìn)一步,熱線(4)材料為鎢、鉑或者鉑銥合金,其直徑為1到30微米,熱線(4)長(zhǎng)度與直徑比值為100到600。
進(jìn)一步,熱線支架(3)為金屬,熱線(4)焊接在支架上,支架(3)與安裝面絕緣連接,熱線引線(5)通過(guò)探針支桿(1)內(nèi)部引出,熱線(4)頭部為單斜絲。
進(jìn)一步,壓力傳感器安裝在探針頭部?jī)?nèi)靠近壓力孔(2)的位置,壓力孔(2)軸線垂直于熱線(4),孔徑大小為0.1到5毫米。
本發(fā)明的有益效果是:不僅對(duì)被測(cè)流場(chǎng)的影響較小,保證了安裝的可靠性,而且還能同時(shí)獲得流場(chǎng)的總壓和速度等動(dòng)態(tài)信息。
附圖說(shuō)明
圖1是組合探針的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1-熱線探針支桿,2-壓力孔,3-熱線探針熱線支架,4-熱線,5-熱線引線,6-壓力傳感器引線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
如圖1所示,本發(fā)明包含探針頭部、支桿(1),探針頭部包含壓力孔(2)、熱線支架(3)以及熱線(4),熱線(4)焊接在熱線支架(3)上,熱線引線(5)由探針支桿(1)內(nèi)部通道引出,壓力傳感器引線(6)通過(guò)支桿(1)內(nèi)部通道引出。
探針支桿(1)為圓柱狀中空結(jié)構(gòu),支桿(1)外徑徑4毫米,支桿(1)內(nèi)徑比外徑小1毫米。
熱線(4)材料為鎢、鉑或者鉑銥合金,其直徑為5微米,熱線(4)長(zhǎng)度與直徑比值為600。
熱線支架(3)為金屬,熱線(4)焊接在支架上,支架(3)與安裝面絕緣連接,熱線引線(5)通過(guò)探針支桿(1)內(nèi)部引出,熱線(4)頭部為單斜絲。
壓力傳感器安裝在探針頭部?jī)?nèi)靠近壓力孔(2)的位置,壓力孔(2)軸線垂直于熱線(4),孔徑大小為0.4毫米。
本發(fā)明實(shí)施例中介紹的一種測(cè)量流體總壓速度的組合探針,經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)標(biāo)定,可以獲得標(biāo)定數(shù)據(jù)。實(shí)際流場(chǎng)測(cè)量時(shí),采用轉(zhuǎn)動(dòng)探針?lè)?,通過(guò)熱線探針的引線可以獲得熱線的電壓信號(hào),通過(guò)壓力傳感器引線可以獲得壓力傳感器的電壓信號(hào),利用獲得的標(biāo)定數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,可以獲得流場(chǎng)三維速度的大小、方向,速度脈動(dòng)以及總壓等動(dòng)態(tài)信息。