CN208171557U - 一种电子数密度测量探针排架装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子数密度测量探针排架装置，包括：多个探针支架，其内设置有用于放置多个探针的多个安装孔洞；用于安装多个探针支架的探针套筒，其设置在所述多个探针支架的底部；所述探针套筒的内部具有容纳多个探针的测试线缆的空腔；所述探针套筒的两端分别连接堵帽和堵块；用于连接扫掠装置的转接头，其设置在所述探针套筒的底部；用于调节探针排架位置的调节帽，其与所述转接头的底部可拆卸连接。本实用新型可安装多个测量探针，实现多点测量，同时可以方便对探针线路的检测与维修操作，以及能够对探针排架在风洞流场中的位置进行手动微调，具有设计科学、安装便捷的特点。

Description

一种电子数密度测量探针排架装置

技术领域

本实用新型涉及一种在等离子体风洞中实现等离子体射流电子数密度的多点测量，更具体地说，本实用新型涉及一种电子数密度测量探针排架装置。

背景技术

高温复杂流场的流动物理现象和结构的3-D全场显示、温度和气体组分以及电子数密度的精确测定对飞行器的设计与研制、材料选择、测控、制导、告警以及与地面间的通讯问题等都显得尤为基础而关键。除了在现代航空、航天以及军事中具有普遍性外，在工业与民用方面也有着广泛存在，如：能源工程、高温切割、加工、焊接、表面处理以及冶炼等。然而，此类温度高达数千度甚至上万度，时间上非稳定、空间分布非均匀的高温复杂流场的电子数密度测量至今尚未得到很好的解决。基于等离子体风洞电子数密度测量，开展等离子体鞘层电磁特性研究，对军事和民用空间通讯都具有重要的现实意义。但在风洞试验中，单次试验的成本较大，为了一次试验取得多个试验数据，需要研制一套电子数密度测量探针排架装置，通过在探针排架上安装多个探针，可以获得等离子体风洞流场中的多个点位等离子体参数数据，从而节约了风洞试验的成本。在这种情况下，有必要提供一种能够多点测量，同时可以方便对探针线路的检测与维修操作，以及能够对探针排架在风洞流场中的位置进行手动微调的探针排架装置。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种电子数密度测量探针排架装置，包括：

多个探针支架，其内设置有用于放置多个探针的多个安装孔洞；

用于安装多个探针支架的探针套筒，其设置在所述多个探针支架的底部；所述探针套筒的内部具有容纳多个探针的测试线缆的空腔；所述探针套筒的两端分别连接堵帽和堵块；

用于连接扫掠装置的转接头，其设置在所述探针套筒的底部；

用于调节探针排架位置的调节帽，其与所述转接头的底部可拆卸连接。

优选的是，所述多个探针通过螺纹连接固定在所述多个探针支架内；所述多个探针支架通过焊接固定在所述探针套筒上并成为一体。

优选的是，所述多个探针支架至少为两个。

优选的是，所述多个探针支架为七个且等间距排列。

优选的是，所述堵帽通过螺纹连接在所述探针套筒的一端，所述堵块密封卡合在所述探针套筒的另一端。

优选的是，所述堵帽的内侧可拆卸连接第一隔热绝缘块；所述堵帽与第一隔热绝缘块的可拆卸连接是通过堵帽上设置的螺孔，而第一隔热绝缘块与堵帽相匹配处设有相对应的螺杆，所述螺孔与螺杆进行连接。

优选的是，所述堵块的内侧通过焊接固定第二隔热绝缘块。

优选的是，所述测试线缆的一端焊接固定在多个探针的尾部，测试线缆的另一端穿过所述转接头连接于电子数密度采集分析系统。

优选的是，所述转接头与调节帽具有测试线缆纵向贯穿的内腔；所述转接头与调节帽的可拆卸连接是通过螺纹连接。

优选的是，所述转接头通过螺纹连接水冷装置，所述水冷装置设置在水冷支架的入口端且通过螺杆固定在运动机构上，所述水冷装置具有纵向贯穿测试线缆的中空结构。

本实用新型至少包括以下有益效果：一方面，本装置的多个探针支架，可以安装多个测量探针，实现多点测量；根据等离子体风洞的流场特性的实际需要，匹配了探针支架的探针安装间距、间距的外形尺寸；另一方面，采用探针套筒连接，可以方便的对探针线路的检测与维修操作；同时，还可以对探针排架在风洞流场中的位置进行手动微调，从而实现探针的定点测量。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本实用新型提供的电子数密度测量探针排架装置的纵向剖面示意图；

图2为本实用新型提供的电子数密度测量探针排架装置的横向剖面示意图；

图3为本实用新型提供的电子数密度测量探针排架装置与水冷装置的纵向剖面示意图。

图中，1、探针支架，2、探针套筒，3、堵帽，4、转接头，5、调节帽，6、堵块，7、第一隔热绝缘块，8、第二隔热绝缘块，9、水冷装置，10、冷却水道，11、第一探针支架，12、第二探针支架，13、第三探针支架，14、第四探针支架，15、第五探针支架，16、第六探针支架，17、第七探针支架，18、进水口，19、出水口。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-3所示本实用新型的一种电子数密度测量探针排架装置，包括：多个探针支架1，其内设置有用于放置多个探针的多个安装孔洞；用于安装多个探针支架的探针套筒2，其设置在所述多个探针支架1的底部；所述探针套筒2的内部具有容纳多个探针的测试线缆的空腔；所述探针套筒的两端分别连接堵帽3和堵块6；用于连接扫掠装置的转接头4，其设置在所述探针套筒2的底部；用于调节探针排架位置的调节帽5，其与所述转接头4的底部可拆卸连接。

本实用新型的电子数密度测量探针排架装置，组装时，多个探针通过螺纹固定安装在多个探针支架1内，探针测试线缆的一端与多个探针的尾部焊接固定，另一端穿过多个探针支架1的孔洞，汇集到探针套筒2里面，所述探针套筒的两端分别连接堵帽3和堵块6，所述堵帽3与探针套筒2的可拆卸连接，一方面在拧开的状态下，可观察到测试线缆的布置情况，如：是否损坏或断裂等情况，另一方面在拧紧的状态下，可以防止流场热气流串入探针套筒2内烧毁探针线缆。所述堵块6与探针套筒2在密封卡合的状态下，可用于防止流场热气流串入探针套筒2内烧毁探针线缆。探针套筒2的底部具有转接头4与调节帽5，所述转接头4与调节帽5通过螺纹连接并且具有布置测试线缆的内腔；所述调节帽5可以调节快速扫掠装置在风洞流场中的运动速度与位移，从而实现多个探针的多点测量。试验时，多个探针头或者导电条将快速感应等离子体射流中的电子数，将形成相应的电流与电压的变化情况，测试线缆将电信号的变化情况传递到电子数密度采集分析系统，并得到多个探针的伏安特性曲线。另外，本装置可根据风洞流场的均匀区情况，选择探针数目，探针排列情况与风洞流场轴向平行。

另一种实例中，所述多个探针通过螺纹连接固定在所述多个探针支架1内；所述多个探针支架1通过焊接固定在所述探针套筒2上并成为一体。采用这种连接方式，不仅使多个探针能够可拆卸地固定在多个探针支架1内，而且所述多个探针支架1与探针套筒2焊接成为一体结构，使得组装方便，同时结合结构与尺寸的设计，具备很强的力学性能，使用稳定。

另一种实例中，所述多个探针支架1至少为两个。所述多个探针支架1其内有固定多个探针的孔洞，并且能够布置测试线缆，起到容纳多个探针与测试线缆的作用；同时，多个探针支架1的数量可根据等离子体射流电子数密度的测量点决定，至少为两个或者多个。

另一种实例中，所述多个探针支架1为七个且等间距排列。所述多个探针支架1包括第一探针支架11、第二探针支架12、第三探针支架13、第四探针支架14、第五探针支架15、第六探针支架16以及第七探针支架17；采用这种组装方式，主要与等离子体风洞的流场特性相对应，匹配等间距的多个探针支架1，以及选择相匹配的间距的外形尺寸。

另一种实例中，所述堵帽3通过螺纹连接在所述探针套筒2的一端，所述堵块6密封卡合在所述探针套筒2的另一端。所述堵帽3与探针套筒2采用的螺纹连接方式，一方面在拧开的状态下，可观察到测试线缆的布置情况，如：是否损坏或断裂等情况，一方面在拧紧的状态下，还可以防止风洞流场热气流进入探针套筒2内烧毁探针线缆；所述堵块6与探针套筒2采用的密封卡合连接方式，使得堵块6与探针套筒2成为一个整体，组装方便；同时还可以用于防止风洞流场热气流进入探针套筒2内烧毁探针线缆。

另一种实例中，所述堵帽3的内侧可拆卸连接第一隔热绝缘块7；所述堵帽3与第一隔热绝缘块7的可拆卸连接是通过堵帽3上设置的螺孔，而第一隔热绝缘块7与堵帽3相匹配处设有相对应的螺杆，所述螺孔与螺杆进行连接。所述堵帽3和第一隔热绝缘块7的螺纹连接，可以方便组装拆卸，同时，堵帽3和第一隔热绝缘块7与探针套筒2螺纹拧紧，可以进一步起到隔热的作用，对测试线缆进行保护。

另一种实例中，所述堵块6的内侧通过焊接固定第二隔热绝缘块8。堵块6和第二隔热绝缘块8与探针套筒2密封卡合的连接方式，可以防止流场热气流串入探针套筒2内烧毁探针线缆，还可以进一步起到隔热的作用，对测试线缆进行保护。采用这种焊接的连接方式，使得堵块6与第二隔热绝缘块8成为整体，从而组装方便、安装快捷。

另一种实例中，所述测试线缆的一端焊接固定在多个探针的尾部，测试线缆的另一端穿过所述转接头4连接于电子数密度采集分析系统。采用这种连接方式，确保了测试线缆与多个探针连接处的灵敏度；试验时，多个探针头或者导电条将快速感应等离子体射流中的电子数，将形成相应的电流与电压的变化情况，测试线缆将电信号的变化情况传递到电子数密度采集分析系统，并得到多个探针的伏安特性曲线。

另一种实例中，所述转接头4与调节帽5具有测试线缆纵向贯穿的内腔；所述转接头4与调节帽5的可拆卸连接是通过螺纹连接。采用这种方式，提供了布置测试线缆的通道，另外，可拆卸连接方式，使得组装方便、快捷。

另一种实例中，所述转接头4通过螺纹连接水冷装置9，所述水冷装置9设置在水冷支架的入口端且通过螺杆固定在运动机构上，所述水冷装置9具有纵向贯穿测试线缆的中空结构。测试线缆通过转接头4穿过水冷装置9的中空结构，所述水冷装置9的底部设有进水口18与出水口19，所述进水口18与出水口19的接头上面设有冷却水道10，所述冷却水道10内可加注循环水，使得对测试线缆进行降温保护。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，包括：

多个探针支架，其内设置有用于放置多个探针的多个安装孔洞；

用于安装多个探针支架的探针套筒，其设置在所述多个探针支架的底部；所述探针套筒的内部具有容纳多个探针的测试线缆的空腔；所述探针套筒的两端分别连接堵帽和堵块；

用于连接扫掠装置的转接头，其设置在所述探针套筒的底部；

用于调节探针排架位置的调节帽，其与所述转接头的底部可拆卸连接。

2.如权利要求1所述电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，所述多个探针通过螺纹连接固定在所述多个探针支架内；所述多个探针支架通过焊接固定在所述探针套筒上并成为一体。

3.如权利要求1所述电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，所述多个探针支架至少为两个。

4.如权利要求3所述电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，所述多个探针支架为七个且等间距排列。

5.如权利要求1所述电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，所述堵帽通过螺纹连接在所述探针套筒的一端，所述堵块密封卡合在所述探针套筒的另一端。

6.如权利要求5所述电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，所述堵帽的内侧可拆卸连接第一隔热绝缘块；所述堵帽与第一隔热绝缘块的可拆卸连接是通过堵帽上设置的螺孔，而第一隔热绝缘块与堵帽相匹配处设有相对应的螺杆，所述螺孔与螺杆进行连接。

7.如权利要求5或6所述电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，所述堵块的内侧通过焊接固定第二隔热绝缘块。

8.如权利要求1所述电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，所述测试线缆的一端焊接固定在多个探针的尾部，测试线缆的另一端穿过所述转接头连接于电子数密度采集分析系统。

9.如权利要求1所述电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，所述转接头与调节帽具有测试线缆纵向贯穿的内腔；所述转接头与调节帽的可拆卸连接是通过螺纹连接。

10.如权利要求1所述电子数密度测量探针排架装置，其特征在于，所述转接头通过螺纹连接水冷装置，所述水冷装置设置在水冷支架的入口端且通过螺杆固定在运动机构上，所述水冷装置具有纵向贯穿测试线缆的中空结构。