[发明专利]一种测量机匣内壁附面层内二维稳态流场全参数的探针

权利要求书

1.一种测量机匣内壁附面层内二维稳态流场全参数的探针，由探针头部(1)、温度传感器(2)、绝热绝缘密封件(3)、温度传感器线缆引出通道(4)、测压中孔(5)、测压左孔(6)、测压右孔(7)、引压管通道(8)、探针支杆(9)、温度传感器线缆(10)和引压管(11)组成，其特征在于：探针头部(1)为圆柱形，探针头部迎风面上开有互不相通的测压中孔(5)、测压左孔(6)和测压右孔(7)，背对测压中孔(5)的探针头部背风面侧沿轴向切去一梯形槽，温度传感器(2)置于梯形槽内；

探针头部(1)圆柱形的直径为1～6毫米，长度为5～45毫米，沿探针轴向开设有互不相通的三个圆形引压管通道(8)和一个圆形温度传感器线缆引出通道(4)，三个圆形引压管通道(8)分别与探针头部顶端的测压中孔(5)、测压左孔(6)、测压右孔(7)连通，并分别与封装在探针头部与探针支杆连接处的三根引压管连通，引压管(11)通过探针支杆(9)内的引压管通道(8)引出探针支杆(9)尾部；

测压中孔(5)孔口为往里凹进去的半球面形，球面直径为0.3～2.4毫米，测压中孔(5)直径为0.2～2毫米，测压中孔(5)中心线与柱体中心线垂直且相交，且与探针头部(1)顶端距离为0.5～4毫米；测压左孔(6)、测压右孔(7)均为圆形，直径相同均为测压中孔(5)直径的二分之一，测压左孔(6)中心线与测压右孔(7)中心线所在平面与柱体中心线垂直，且相交于柱体中心线上，测压左孔(6)、测压右孔(7)关于测压中孔(5)中心线和柱面中心线形成的平面对称，在探针头部(1)圆柱体表面上的圆周夹角为15°～60°，测压左孔(6)、测压右孔(7)中心线与探针头部(1)顶端距离为0.2～1.5毫米；

梯形槽沿探针轴线方向的长度为0.8～6毫米，梯形槽两侧面的夹角为90°～150°，梯形槽垂直于测压中孔中心线的面与柱体中心线的距离为0.1～1.5毫米，温度传感器线缆引出通道(4)中心线与柱体中心线的距离为0.3～2.5毫米，温度传感器线缆引出通道(4)中心线、柱体中心线及测压中孔引压管通道(8)中心线在同一平面，且温度传感器线缆引出通道(4)中心线、测压中孔引压管通道(8)中心线在柱体中心线的两侧，温度传感器头部位于测压中孔(5)中心线与温度传感器线缆引出通道(4)中心线的交点上，温度传感器(2)通过绝热绝缘密封件(3)固定，温度传感器线缆(10)通过探针内的温度传感器线缆引出通道(4)引出探针支杆(9)尾部，探针头部(1)圆柱体轴线与探针支杆(9)圆柱体轴线重合；

测量前，通过校准风洞对本发明探针进行标定，获得探针校准曲线；实际测量中，基于本发明探针三个测压孔和温度传感器测得的数据，再根据标定获得的校准系数曲线及公式，通过数据处理，可同时测量机匣内壁附面层内二维稳态流场的总温、总压、静温、静压、马赫数、偏转角、速度及密度；本发明三个测压孔呈“品”字形布置，有效减小了探针头部直径，提高了气流偏转角测量范围；本发明温度传感器(2)背对主流、置于探针头部(1)背风面的布局和结构设计，有效提高了温度传感器(2)的使用寿命；提高了探针空间分辨率；加强了气流与温度传感器(2)的对流换热，提高了测量精度。