一种带有吸气支杆结构的压力探针梳的制作方法

本发明属于流场压力测试技术领域，涉及流场压力、速度等参数的测量装置，具体涉及一种带有吸气支杆结构的压力探针梳。

背景技术：

目前在内流试验测试中，比如对跨音压气机、涡轮进行进口、出口三维流场参数测量时，包括来流俯仰角、偏转角、总压、静压和马赫数等沿叶片高度方向的分布，一般采用三孔、四孔或五孔压力探针梳。

压力探针梳，因其灵敏有效的特点而被广泛使用。但是，这些压力探针梳需要支杆支撑，而支杆会对被测流场产生一定的干扰，造成流动掺混损失、流动堵塞，严重时甚至影响试验件的正常运行。例如，当压力探针梳插入小尺寸压气机进口进行测量时，支杆尾迹会造成相对严重的堵塞，引发压气机提前失速甚至喘振。利用插入式探针梳测量叶轮机内流场参数时，支杆尾迹产生的堵塞效应，会对被测流场产生干扰，影响下游流场参数的测量。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是：利用插入式探针梳测量叶轮机内流场参数时，支杆尾迹产生的堵塞效应，会对被测流场产生干扰，影响下游流场参数的测量。本发明是一种带有吸气支杆结构的压力探针梳，通过支杆表面的圆孔吸出气体，减小支杆的堵塞效应，减弱探针梳支杆对被测流场的干扰。

为了解决上述技术难题，本发明的设计方案为：

1.包含探针头部(1)、支杆(2)、安装座(7)、吸气管(5)、接嘴(6)；所述探针头部(1)与支杆(2)焊接；可以为动态、稳态压力探头；引压管(3)或传感器线缆封装于支杆(2)和安装座(7)内部，从安装座(7)顶端引出；所述支杆(2)与安装座(7)焊接，其内部分为左右两部分，中间由隔板隔开，吸气部分为封闭式结构，面向来流，肩部或背部开多列圆孔(4)，孔(4)与吸气管(5)相连或者相通；所述吸气管(5)与焊接在安装座(7)上的接嘴(6)连接；所述接嘴(6)焊接在安装座(7)的侧面或顶端。

2.进一步，探针头部(1)可以为单孔、三孔、四孔、五孔、七孔等压力探头，探头个数依测量情况而定。

3.进一步，探针支杆(2)截面可以为圆形、腰形、尖劈形结构。

4.进一步，支杆(2)肩部或背部开多列圆孔(4)，两列孔(4)之间的夹角为0°～180°。

5.进一步，支杆(2)表面的一列圆孔(4)，孔径为0.1～2mm，每个孔(4)的孔径可以相同也可以不同。

6.进一步，支杆(2)表面的一列圆孔(4)，两孔(4)之间的距离为2～30mm，圆孔(4)沿轴向可以均匀排布也可以不均匀排布，每列孔(4)的个数可以根据支杆(2)的测量长度而定。

7.进一步，吸气管(5)伸入到支杆(2)内部，直径为0～3mm，吸气管(5)可以为单根或多根。

8.进一步，吸气管(5)和圆孔(4)相连，并且一一对应；吸气管(5)与圆孔(4)相通，吸气管(5)的吸气端可以位于支杆(2)顶端至底部的任何位置，支杆(2)的吸气部分可以是全部或者局部空心。

9.进一步，接嘴(6)可以焊接在安装座(7)的侧面，与安装座(7)夹角为0°～90°，也可以垂直焊接在安装座(7)的顶端，长度为0～30mm。

本发明经过校准实验，在已知来流压力和方向的条件下，可以控制气体吸出量，减小支杆的堵塞效应，减弱探针梳支杆对被测流场的干扰。

与以往技术相比，本发明可以达到的技术效果是：

在叶轮机械内流场参数测量时，本发明通过支杆吸出气体可以减小支杆的堵塞效应，本发明通过支杆吸出气体可以减小支杆的堵塞效应，减弱探针梳支杆对被测流场的干扰。

可应用于压气机、涡轮等叶轮机内部流场参数的测量，也可用于管道、外流流场的测量。

附图说明

图1是本发明一种带有吸气支杆结构的压力探针梳实施例的主视图；

图2是图1的a-a断面图。

其中：1.探针头；2.支杆；3.引压管；4.圆孔；5.吸气管；6.接嘴；7.安装座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细阐述。

实施例

如图1所示，本实施例中介绍了一种带有吸气支杆结构的压力探针梳，其特征在于：包含探针头部(1)、支杆(2)、安装座(7)、吸气管(5)、接嘴(6)；所述探针头部(1)与支杆(2)焊接；为稳态球头四孔压力探头，引压管(3)封装于支杆(2)和安装座(7)的内部，由安装座(7)顶端引出；所述支杆(2)与安装座(7)焊接，其内部分为左右两部分，中间由隔板隔开，吸气部分为封闭式结构，面向来流，肩部与背部开三列圆孔(4)，孔(4)与吸气管(5)相通；所述吸气管(5)与焊接在安装座(7)上的接嘴(6)连接；所述接嘴(6)焊接在安装座(7)的侧面或者顶端，起密封作用。

本实施例中，探头个数为5个；支杆(1)为腰形杆，两端半圆的直径为10mm，中间间隔10mm；支杆背部，每列开6孔(4)，三列孔(4)周向排布，支杆(2)肩部两列，背部正中心一列；圆孔直径为0.5mm，孔径相同；两孔(4)之间的距离为4mm，并且均匀排布；吸气管(5)为6根，吸气端分别伸入到每排孔圆心等高的位置，直径为0.4mm；焊接在安装座(7)侧面的接嘴(6)，与安装座(7)夹角为60°，长度为10mm。

本实施例，吸气范围拓宽，更加有效地减弱了插入式探针梳对被测流场的干扰，有效补齐支杆堵塞效应所造成的速度亏损，减小堵塞效应对下游流场参数的测量造成的误差。

本发明经过校准实验，在已知来流压力和方向的条件下，可以控制气体吸出量，减小支杆的堵塞效应，减弱探针梳支杆对被测流场的干扰。

技术特征：

技术总结
本发明属于流场压力测试技术领域。本发明公开了一种带有吸气支杆结构的压力探针梳，其特征在于：包含探针头部、支杆、安装座、吸气管、接嘴；所述探针头部与支杆焊接，可以为动态、稳态压力探头；引压管或传感器线缆封装于支杆和安装座内部，从安装座顶端引出；所述支杆与安装座焊接，其内部分为左右两部分，中间由隔板隔开，吸气部分为封闭式结构，面向来流，肩部或肩部或背部开多列圆孔，孔与吸气管相连或者相通；所述吸气管与焊接在安装座上的接嘴连接；所述接嘴焊接在安装座的侧面或顶端。与现有的探针梳相比，本发明通过控制支杆吸气，减弱支杆堵塞效应，降低支杆对下游流场的干扰。

技术研发人员：马宏伟;钟亚飞
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2017.05.08
技术公布日：2017.08.29