CN212082624U - 一种防辐射的总温测量探针 - Google Patents

Abstract

本发明属于总温测试技术领域，公开了一种防辐射的总温测量探针，由滞止罩、温度传感器、绝热密封件、对流换热孔、探针支杆、测温引线、屏蔽罩组成。滞止罩与探针支杆相连，呈“L”型。滞止罩头部开有直径较大的的对流换热孔，该孔开有倒角用于增大气流不敏感角。屏蔽罩隔离辐射，使得温度传感器测量结果更加精确，起到防辐射并且保护温度传感器的作用。在滞止罩和屏蔽罩上均开有对流换热孔，用于进出气。温度传感器可以是热电偶或热电阻或光纤传感器，测温引线由探针后部引出。该探针进气量较大，温度传感器表面热交换迅速且气流不敏感角范围大，能够准确测量气流偏转角较大、工况变化较大的流场总温。该探针能够有效屏蔽辐射并保护温度传感器，能够在高温条件下准确测量流场总温。

Description

一种防辐射的总温测量探针

技术领域

本发明属于总温测试技术领域，具体涉及一种防辐射的总温测量探针，适用于高温流场的测量。

背景技术

总温是指流体以绝热过程完全静止时，流体的动能转化为内能时反映出来的温度。在总温流场测试技术领域，尤其是高温流场总温测量时，需要用不同类型的总温探针测量流场总温。传统总温测量探针进出气量较小，热惯性大，测温部位不能充分滞止来流，温度传感器表面热交换不充分，气流不敏感角范围小。而且传统的总温探针的温度传感器直接安装在滞止罩内，当流场温度较高时，由于滞止罩以及被测物体对温度传感器的辐射作用较强，使得温度传感器感受到的温度比来流的温度高，容易在测量过程中产生测量误差，很难准确测量高温流场的总温，且高强度的辐射会降低温度传感器的使用寿命。现有的双屏抽气式总温探针虽然能起到防辐射的作用，但是由于结构复杂，难以被广泛适用。

发明内容

本发明的一种防辐射的总温测量探针，滞止罩与探针支杆连接，用于滞止气流速度和加强热交换，滞止罩的一端开有进气孔，该进气孔开有倒角，用于增大气流不敏感角，滞止罩内部安装有屏蔽罩，可以有效减弱辐射对于温度传感器测量的不利影响，提高温度传感器测量结果的精度，并有利于延长温度传感器的使用寿命。本发明弥补了传统总温测量探针的不足，在探针滞止罩内部加装屏蔽罩，防止高温辐射对于温度传感器测量的影响，适用于高温流场中的总温的测量。且相比于现有的双屏抽气式总温探针，结构简单，使用方便，易与推广使用。

本发明要解决的技术问题是：针对现有的总温探针存在的上述问题，本发明提供一种防辐射的总温测量探针，该探针进气量较大，温度传感器表面热交换迅速且气流不敏感角范围大，能够测量气流偏转角较大、工况变化较大的流场总温；该探针中的屏蔽罩能起到屏蔽辐射并保护温度传感器的作用，使探针能够在高温流场中精确测量流场总温。

本发明的技术解决方案是：

1、一种防辐射的总温测量探针，由滞止罩(1)、温度传感器(2)、绝热密封件(3)、对流换热孔(4)、探针支杆(5)、测温引线(6)、屏蔽罩A(7)和屏蔽罩B(8)组成，其特征在于：滞止罩(1) 采用镍基合金材料制成，直径为2毫米至8毫米，另一端安装绝热密封件(3)用于隔热、密封和固定安装温度传感器(2)，滞止罩(1)沿轴向和周向开设18个对流换热孔(4)，滞止罩(1)的一端开设进气孔，进气孔直径为5毫米至8毫米，开有30°到70°倒角，用于增大进气角，外表面光洁度不低于3.2微米。

2、进一步，探针支杆(5)直径与滞止罩(1)直径相同，与滞止罩(1)焊接，呈“L”型，外表面的光洁度不低于3.2微米。

3、进一步，绝热密封件(3)选用陶瓷材料，绝热密封件(3)呈中空圆柱体，外径与滞止罩(1)内径相同，通过粘接剂粘贴固定在滞止罩(1)的一端。中间打通孔，通孔直径与温度传感器(2)直径相同，通过粘接剂粘贴固定温度传感器(2)。

4、进一步，屏蔽罩A(7)和屏蔽罩B(8)采用镍基合金材料制成，外表面光洁度不低于3.2 微米，屏蔽罩A(7)上开有12个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，屏蔽罩 B(8)一端开有9个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，孔的中心线与屏蔽罩A(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上，起到防辐射并保护温度传感器(2)的作用。屏蔽罩B(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上，起到防辐射并保护温度传感器(2)的作用。

5、进一步，温度传感器(2)可以是K型、J型、T型等各种类型的热电偶，可以是热电阻，也可以是光纤传感器，测温引线(6)通过探针支杆(5)尾部引出。

本发明创造具有的优点和积极效果是：

本发明创造了一种防辐射的总温测量探针，滞止罩(1)的一端开有直径较大进气孔，该孔开有倒角，用于增大气流不敏感角。温度传感器(2)可以选用热电偶或热电阻或光纤传感器，通过绝热密封件 (3)固定，可以有效的减少探针支杆(5)导热对温度传感器(2)的影响。屏蔽罩A(7)上开有12个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，屏蔽罩B(8)一端开有9个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，孔的中心线与屏蔽罩A(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上，起到防辐射和保护温度传感器(2)的作用。屏蔽罩B(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上，起到防辐射和保护温度传感器(2)的作用。该探针进气量较大，温度传感器(2)表面热交换迅速且气流不敏感角范围大，能够准确测量气流偏转角较大、工况变化较大的流场总温；该探针能够有效屏蔽辐射并保护温度传感器(2)，能够在高温条件下准确测量流场总温。

附图说明

图1是本发明创造的防辐射的总温测量探针的截面示意图。

图2是本发明创造的滞止罩以及屏蔽罩的横截面示意图。

其中：1-滞止罩，2-温度传感器，3-绝热密封件，4-对流换热孔,5-探针支杆，6-测温引线，7-屏蔽罩，8-屏蔽罩。

具体实施方式

实施案例一

如图1所示，本发明的防辐射的总温测量探针包括滞止罩(1)、温度传感器(2)、绝热密封件(3)、对流换热孔(4)、探针支杆(5)、测温引线(6)、屏蔽罩A(7)和(8)，温度传感器(2)为热电偶，来流方向如图中箭头所示，所述滞止罩(1)与探针支杆(5)连接，呈“L”型，其中滞止罩(1)直径为7毫米，探针支杆(3)直径为7毫米。滞止罩(1)的一端开进气孔，进气孔直径6毫米，开有60°倒角，滞止罩(1)侧壁上开有18个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为2毫米，沿滞止罩(1)每个轴向位置，周向均布9个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°，相邻且不同轴向位置对流换热孔(4)轴向间隔距离为6毫米。温度传感器(2)固定在绝热密封件(2)上，测温引线通过绝探针支杆(5) 尾部引出。屏蔽罩A(7)上开有12个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为2毫米，屏蔽罩B(8) 一端开有9个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为2毫米，孔的中心线与屏蔽罩A(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上。屏蔽罩B(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°，孔形状为圆形，孔直径为2毫米，孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上。

如图2所示，A-A截面为屏蔽罩A(7)的截面图，该屏蔽罩上开有12个对流换热孔(4)，孔径大小为2毫米；B-B截面为屏蔽罩B(8)一端的截面图，其上开有9个对流换热孔(4)，孔径大小为2 毫米；C-C截面为屏蔽罩B(8)的侧壁截面图，其上开有6个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°，孔径大小为2毫米；D-D截面为滞止罩(1)侧壁截面图，其上开有18个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°，孔径大小为2毫米。

实施案例二

如图1所示，本发明的防辐射的总温测量探针包括滞止罩(1)、温度传感器(2)、绝热密封件(3)、对流换热孔(4)、探针支杆(5)、测温引线(6)、屏蔽罩A(7)和(8)，温度传感器(2)为光纤传感器，来流方向如图中箭头所示，所述滞止罩(1)与探针支杆(5)连接，呈“L”型，其中滞止罩(1) 直径为8毫米，探针支杆(3)直径为8毫米。滞止罩(1)的一端开进气孔，进气孔直径7毫米，开有60°倒角，滞止罩(1)侧壁上开有18个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为1.5毫米，沿滞止罩(1)每个轴向位置，周向均布9个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°，相邻且不同轴向位置对流换热孔(4)轴向间隔距离为5毫米。温度传感器(2)固定在绝热密封件(2)上，测温引线通过绝探针支杆(5)尾部引出。屏蔽罩A(7)上开有12个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为1.5毫米，屏蔽罩B(8)一端开有9个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为1.5毫米，孔的中心线与屏蔽罩A(7) 的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上。屏蔽罩B(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°，孔形状为圆形，孔直径为1.5毫米，孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上。

如图2所示，A-A截面为屏蔽罩A(7)的截面图，该屏蔽罩上开有12个对流换热孔(4)，孔径大小为1.5毫米；B-B截面为屏蔽罩B(8)一端的截面图，其上开有9个对流换热孔(4)，孔径大小为 1.5毫米；C-C截面为屏蔽罩B(8)的侧壁截面图，其上开有6个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4) 的中心线夹角分别呈60°，孔径大小为1.5毫米；D-D截面为滞止罩(1)侧壁截面图，其上开有18个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°，孔径大小为1.5毫米。

实施案例三

如图1所示，本发明的防辐射的总温测量探针包括滞止罩(1)、温度传感器(2)、绝热密封件(3)、对流换热孔(4)、探针支杆(5)、测温引线(6)、屏蔽罩A(7)和(8)，温度传感器(2)为热电阻，来流方向如图中箭头所示，所述滞止罩(1)与探针支杆(5)连接，呈“L”型，其中滞止罩(1)直径为6毫米，探针支杆(3)直径为6毫米。滞止罩(1)的一端开进气孔，进气孔直径5毫米，开有60°倒角，滞止罩(1)侧壁上开有18个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为1毫米，沿滞止罩(1)每个轴向位置，周向均布9个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°，相邻且不同轴向位置对流换热孔(4)轴向间隔距离为4毫米。温度传感器(2)固定在绝热密封件(2)上，测温引线通过绝探针支杆(5) 尾部引出。屏蔽罩A(7)上开有12个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为1毫米，屏蔽罩B(8) 一端开有9个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为1毫米，孔的中心线与屏蔽罩A(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上。屏蔽罩B(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°，孔形状为圆形，孔直径为1毫米，孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上。

如图2所示，A-A截面为屏蔽罩A(7)的截面图，该屏蔽罩上开有12个对流换热孔(4)，孔径大小为1毫米；B-B截面为屏蔽罩B(8)一端的截面图，其上开有9个对流换热孔(4)，孔径大小为1 毫米；C-C截面为屏蔽罩B(8)的侧壁截面图，其上开有6个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°，孔径大小为1毫米；D-D截面为滞止罩(1)侧壁截面图，其上开有18个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°，孔径大小为1毫米。

Claims (1)

1.一种防辐射的总温测量探针，由滞止罩(1)、温度传感器(2)、绝热密封件(3)、对流换热孔(4)、探针支杆(5)、测温引线(6)、屏蔽罩A(7)和屏蔽罩B(8)组成，其特征在于：滞止罩(1)与探针支杆(5)连接，用于滞止气流速度和加强热交换，滞止罩(1)一端开有直径较大的对流换热孔，侧壁上开有18个圆形对流换热孔(4)，起到防辐射并保护温度传感器的作用，绝热密封件(3)用于固定温度传感器(2)，并且起到隔热和密封的作用；

滞止罩(1)为中空的圆柱状，直径为2毫米至8毫米，壁厚为0.2毫米至0.8毫米，探针支杆(5)和滞止罩(1)相连，呈“L”型，探针支杆(5)直径为2毫米至8毫米，壁厚为1毫米至3毫米；

滞止罩(1)一端开有进气孔，孔径大小为5毫米至8毫米，该进气孔开有30°至70°倒角，用于增大气流不敏感角，滞止罩(1)侧壁上开有18个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，沿滞止罩(1)每个轴向位置，周向均布9个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈40°，相邻且不同轴向位置对流换热孔(4)轴向间隔距离为1毫米至8毫米；

屏蔽罩A(7)上开有12个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，屏蔽罩B(8)一端开有9个对流换热孔(4)，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，孔的中心线与屏蔽罩A(7)的对流换热孔的中心线在不同的周向位置上，起到防辐射并保护传感器的作用，屏蔽罩B(8)侧壁上开有6个对流换热孔(4)，相邻对流换热孔(4)的中心线夹角分别呈60°，孔形状为圆形，孔直径为0.5毫米至2毫米，孔的中心线与滞止罩(1)侧壁上的对流换热孔的中心线在不同的轴向位置上，起到防辐射和保护传感器的作用；

温度传感器(2)位于滞止罩(1)轴线上，温度传感器(2)另一端通过绝热密封件(3)固定，测温引线(6)通过探针支杆(5)尾部引出。

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