WO2011020459A1 - Druckmesssonde - Google Patents

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WO2011020459A1
WO2011020459A1 PCT/DE2010/000928 DE2010000928W WO2011020459A1 WO 2011020459 A1 WO2011020459 A1 WO 2011020459A1 DE 2010000928 W DE2010000928 W DE 2010000928W WO 2011020459 A1 WO2011020459 A1 WO 2011020459A1
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pressure measuring
pressure
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head
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Armin Michel
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Mtu Aero Engines Gmbh
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/14Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring differences of pressure in the fluid
    • G01P5/16Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring differences of pressure in the fluid using Pitot tubes, e.g. Machmeter
    • G01P5/165Arrangements or constructions of Pitot tubes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure

Definitions

  • the invention relates to a pressure measuring probe for measuring pressure values of a flow according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention generally relates to the technical field of pressure measuring probes for measuring pressure values of a flow. Find such pressure probes
  • the total pressure and / or the static pressure of a flow within a gas turbine in particular in the region of the compressor of an aircraft gas turbine use.
  • Compressors generally have a stability limit depending on their performance characteristics. If this stability limit is inadvertently exceeded during operation of the compressor, for example due to an entry disturbance, temperature changes or contamination, strong unsteady currents (rotating tearing, pumping) set in, which can quickly lead to destruction of the turbomachine. It is therefore common in the interpretation of
  • Compressor to provide a sufficient distance between the working line of the compressor and the stability limit, as a safety margin, all disturbances are taken into account, which could reduce the surge margin.
  • Compressors flow the flow from back to front through the compressor.
  • Flow direction varies in an angular range of up to 270 °, whereby the Mach number increases from subsonic to supersonic.
  • many-hole probes with spatially distributed measuring bores are known from the general state of the art, which are designed as ball or hemispherical probe with measuring bores arranged on two mutually perpendicular meridians.
  • Calibration diagrams can be used to determine the swivel angle, the tilt angle and the flow velocity from the pressure differences at the drilling points. With these values, for example, in a turbomachine, the velocity vector can be decomposed into the circumferential, radial and axial components. Performing measurements in the supersonic range is due to the occurring
  • the probe body has a wedge-shaped or conical probe head whose largest diameter is larger than the outer diameter of the probe shaft.
  • a disadvantage of such pressure measuring probes is that, in particular, the flow running through the compressor when pumping compressors from the rear to the front is not detectable.
  • the invention has for its object to provide a pressure measuring probe that allows pressure measurement at different flow conditions in the lower and supersonic range.
  • Patent claim 1 solved.
  • the pressure measuring probe or direction probe according to the invention is provided for measuring pressure values of a flow, in particular a supersonic flow, and has at least one probe head which has a probe surface provided with pressure measuring points and can be positioned in the flow via at least one probe shaft.
  • an upper side of the probe head with its underside bounds a wedge-shaped probe tip, wherein pressure measuring points are arranged at a distance from one another along the rotating probe tip.
  • Probe tip arranged pressure measuring points allow 360 ° detection of flows of different flow direction, so that in particular a
  • a top of the probe head preferably includes a tip angle ⁇ in the range of about 10 to 40 degrees, preferably about 20 to 30 degrees, with the bottom of the probe head.
  • the probe head is preferably symmetrical with respect to a tip plane which extends through the tip.
  • the pressure measuring points in the region of the probe tip can be provided as total pressure measuring points (total pressure opening, total pressure bore). It has proved to be advantageous if at least eight total pressure measuring points are arranged in the region of the tip of the probe head. Because of the circulating along the
  • pressure measuring points are provided for determining static pressure values in the region of the upper side and / or the underside of the probe head.
  • at least eight pressure measuring points are provided for determining the static pressure in the area of the upper side and the lower side of the probe head.
  • the probe shaft has a
  • Probe head and probe shank preferably have the pressure measuring points
  • pressure sensors pressure sensors connecting pressure measuring lines. These can be designed as bores. Preferably, in each case one pressure measuring line per
  • the pressure transducers can be arranged outside the measuring chamber, so that an extremely compact pressure measuring sensor is achieved whose probe head minimally influences the flow.
  • the pressure measuring points can each be assigned a pressure transducer arranged centrally or directly at the measuring location. Because of the short
  • the pressure measuring points are preferably each assigned a pressure transducer, so that the measuring points measured independently and the flow can be analyzed with high accuracy.
  • Figure 1 is a side view of a pressure measuring probe according to the invention.
  • FIG. 2 shows a plan view of the pressure measuring probe from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a pressure measuring probe 1 according to the invention for investigating spatial supersonic flows in the region of the compressor of an aircraft gas turbine.
  • the pressure measuring probe 1 has a probe head 2, the one with Totaldruckmesstellen 4th
  • an upper side 12 of the probe head 2 with its lower side 14 delimits a wedge-shaped probe tip 16, wherein the total pressure measuring points 4 are arranged at a distance from one another along the circumferential probe tip 16.
  • top 12 of the probe head 2 includes a point angle ⁇ of about 25 ° with the bottom 14 of the probe head 2.
  • the probe head 2 is symmetrical with respect to a tip plane which extends through the tip 16. Due to the circumferentially wedge-shaped probe head 2, a measurement of pressure values (total pressure values and static pressure values) of a supersonic flow is possible.
  • the circumferentially arranged pressure measuring point 4, 6 allow detection of flows of different flow direction, so that an analysis of the compressor in the boundary region of the compressor pumping is possible.
  • the main flow direction is indicated in Figure 1 by an arrow.
  • the longitudinal axis of the probe shaft 10 extends approximately at right angles to the
  • the probe shaft 10 acts approximately centrally in the region of the longitudinal axis of the probe head 2.
  • the probe shaft 10 is provided with a constriction 18 in the connection region to the probe head 2, which is formed such that the diameter of the probe shaft 10 is reduced in the region of about 8 to 10 mm in the direction of the probe head 2 frustoconical. As a result, the flow to be measured is influenced as little as possible by the probe shaft 10.
  • Probe head and probe shafts 2, 10 have pressure measuring lines 20 formed as a bore system for connecting the pressure measuring points 4, 6 with schematically indicated pressure transducers 22.
  • Each pressure measuring point 4, 6 is a Pressure measuring 20 assigned.
  • the pressure sensors 22 are arranged outside the measuring chamber, so that an extremely compact pressure measuring sensor 1 is achieved whose probe head 2 minimally influences the flow.
  • Pressure measuring points 4, 6 is preferably assigned in each case a Druckaufhehmer 22, so that the measuring points measured independently and the flow is correspondingly highly accurately analyzed.
  • the pressure sensors are arranged in each case directly or indirectly at the pressure measuring points 4, 6.
  • Pressure measuring probe 1 shown in Figure 1 eight total pressure measuring points 4 along the probe tip 16 of the probe head 2 are arranged offset by 45 ° to each other. The circumferentially spaced apart along the probe tip 16 arranged
  • Pressure measuring points 4 allow a 360 ° detection of total pressure values of the flow at different flow direction.
  • a pressure measuring probe 1 for measuring pressure values of a
  • an upper side 12 of the probe head 2 with its lower side 14 defines a wedge-shaped one Probe tip 16, wherein pressure measuring points 4 spaced from each other along the rotating probe tip 16 are arranged.

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Abstract

Offenbart ist eine Druckmesssonde (1) zur Messung von Druckwerten einer Strömung, insbesondere einer Überschallströmung, mit zumindest einem Sondenkopf (2), der eine mit Druckmessstellen (4, 6) versehene Sondenoberfläche (8) aufweist und über mindestens einen Sondenschaft (10) in der Strömung positionierbar ist. Erfindungsgemäß begrenzt eine Oberseite (12) des Sondenkopfes (2) mit dessen Unterseite (14) eine keilförmige Sondenspitze (16), wobei Druckmessstellen (4) beabstandet zueinander entlang der umlaufenden Sondenspitze (16) angeordnet sind.

Description

Beschreibung
Druckmesssonde
Die Erfindung betrifft eine Druckmesssonde zur Messung von Druckwerten einer Strömung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet von Druckmesssonden zur Messung von Druckwerten einer Strömung. Derartige Druckmesssonden finden
beispielsweise zur Messung der Richtungskomponenten, des Totaldrucks und/oder des statischen Druckes einer Strömung innerhalb einer Gasturbine, insbesondere im Bereich des Verdichters einer Fluggasturbine Verwendung. Verdichter weisen allgemein eine von ihrer Leistungscharakteristik abhängige Stabilitätsgrenze auf. Wird während des Betriebs des Verdichters diese Stabilitätsgrenze unbeabsichtigt überschritten, beispiels-weise durch eine Eintrittsstörung, Temperaturänderungen oder Verschmutzung, so setzen starke instationäre Strömungen (rotierendes Abreißen, Pumpen) ein, die schnell bis zur Zerstörung der Strömungsmaschine führen können. Es ist daher üblich, bei der Auslegung des
Verdichters einen hinreichenden Abstand zwischen der Arbeitslinie des Verdichters und der Stabilitätsgrenze vorzusehen, wobei als Sicherheitsreserve alle Störungen berücksichtigt werden, die den Pumpgrenzabstand herabsetzen könnten. Durch einen festen
Sicherheitsabstand geht jedoch ein erheblicher Arbeitsbereich des Verdichters mit gutem Wirkungsgrad verloren.
Um bei modernen Strömungsmaschinen den Wirkungsgrad und/oder die Leistungsdichte weiter zu steigern, sind Überlegungen angestellt worden, wie Verdichter in der Nähe der Stabilitätsgrenze sicher betrieben werden können. Hierzu ist eine Vermessung der
Rückströmungsprofile beim Pumpen in Verdichtern erforderlich, um die physikalische Wirkungsweise der Strömung beim Pumpen zu untersuchen. Beim Pumpen von
Verdichtern strömt die Strömung von hinten nach vorne durch den Verdichter. Die
Strömungsrichtung variiert hierbei in einem Winkelbereich von bis zu 270°, wobei sich die Machzahl von Unterschall auf Überschall erhöht. Um neben Druckwerten auch die Richtungskomponenten einer Strömung zu bestimmen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik Viellochsonden mit räumlich verteilten Messbohrungen bekannt, die als Kugel- oder Halbkugelkopfsonden mit auf zwei senkrecht zueinander stehenden Meridianen angeordneten Messbohrungen ausgebildet sind. Mit Hilfe von Kalibrierdiagrammen kann aus den Druckdifferenzen an den Bohrstellen der Schwenkwinkel, der Kippwinkel und der Betrag der Strömungsgeschwindigkeit bestimmt werden. Mit diesen Werten lässt sich beispielsweise bei einer Strömungsmaschine der Geschwindigkeitsvektor in die Umfangs-, Radial-, und Axialkomponente zerlegen. Eine Durchführung von Messungen im Überschallbereich ist aufgrund der auftretenden
Verdichtungsstoßwelle mit derartigen Messsonden jedoch nicht möglich.
Aus der DE 39 23 753 Al ist eine Druckmesssonde zum Messen der
Relativgeschwindigkeit eines anströmenden Mediums im Überschallbereich bekannt, wobei der Sondenkörper einen keil- oder kegelförmigen Sondenkopf aufweist, dessen größter Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Sondenschafts ist. Nachteilig bei derartigen Druckmesssonden ist, dass insbesondere die beim Pumpen von Verdichtern von hinten nach vorne durch den Verdichter verlaufende Strömung nicht erfassbar ist. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Druckmesssonde zu schaffen, die eine Druckmessung bei unterschiedlichen Strömungsbedingungen im Unter- und Überschallbereich ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Druckmesssonde mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Druckmesssonde oder Richtungssonde ist zur Messung von Druckwerten einer Strömung, insbesondere einer Überschall Strömung, vorgesehen und hat zumindest einen Sondenkopf, der eine mit Druckmessstellen versehene Sondenoberfläche aufweist und über mindestens einen Sondenschaft in der Strömung positionierbar ist.
Erfindungsgemäß begrenzt eine Oberseite des Sondenkopfes mit dessen Unterseite eine keilförmige Sondenspitze, wobei Druckmessstellen beabstandet zueinander entlang der umlaufenden Sondenspitze angeordnet sind. Gegenüber dem Stand der Technik ist aufgrund des umlaufend keilförmig ausgebildeten Sondenkopfes eine Messung von Druckwerten (Totaldruckwerte und statische Druckwerte) einer Unterschall- und
Überschallströmung möglich. Die umlaufend beabstandet zueinander entlang der
Sondenspitze angeordneten Druckmessstellen ermöglichen eine 360°-Erfassung von Strömungen unterschiedlicher Strömungsrichtung, so dass insbesondere eine
Strömungsanalyse von Verdichtern im Bereich des Verdichterpumpens möglich ist. Die Rückströmphänomene beim Pumpen können untersucht werden. Die Belastung der Verdichterschaufeln beim Pumpen kann besser vorhergesagt werden. Die Sonde ist in einem Überschallkanal ähnlich einer 5-Loch Sonde kalibrierbar. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die
Druckmesssonde einen rotationssymetri sehen Sondenkopf auf. Als besonders vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, wenn der Sondenkopf diskusförmig ausgebildet ist.
Eine Oberseite des Sondenkopfes schließt vorzugsweise einen Spitzenwinkel α im Bereich von etwa 10 bis 40°, vorzugsweise von etwa 20 bis 30°, mit der Unterseite des Sondenkopfes ein.
Der Sondenkopf ist bezüglich einer sich durch die Spitze ersteckenden Spitzenebene vorzugsweise symmetrisch ausgebildet.
Erfindungsgemäß können die Druckmessstellen im Bereich der Sondenspitze als Totaldruckmesstellen (Totaldrucköffhung Totaldruckbohrung) vorgesehen sein. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest acht Totaldruckmessstellen im Bereich der Spitze des Sondenkopfes angeordnet sind. Aufgrund der umlaufend entlang der
Sondenspitze angeordneten Totaldruckmessstellen sind diese relativ weit voneinander entfernt, so dass eine hohe Messgenauigkeit erreicht wird. Die umlaufend beabstandet zueinander entlang der Sondenspitze angeordneten Druckmessstellen ermöglichen eine 360°-Erfassung von Total druckwerten einer Strömung mit unterschiedlicher
Strömungsrichtung.
Bei einem konkreten Ausfuhrungsbeispiel sind Druckmessstellen zur Bestimmung statischer Druckwerte im Bereich der Oberseite und/oder der Unterseite des Sondenkopfes vorgesehen. Vorzugsweise sind jeweils zumindest acht Druckmessstellen zur Bestimmung des statischen Druckes im Bereich der Oberseite und der Unterseite des Sondenkopfes vorgesehen. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es vorteilhaft ist, wenn sich eine Längsachse des Sondenschafts etwa rechtwinklig zu einer Spitzenebene des Sondenkopfes erstreckt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Druckmessonde greift der Sondenschaft etwa mittig im Bereich einer Längsachse des Sondenkopfes an. Dadurch wird die zu messende
Strömung von dem Sondenschaft möglichst wenig beeinflusst.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform hat der Sondenschaft eine
Einschnürung im Anschlussbereich an den Sondenkopf, die derart ausgebildet ist, dass der Durchmesser des Sondenschafts in Richtung des Sondenkopfes verringert ist. Sondenkopf- und Sondenschaft weisen vorzugsweise die Druckmessstellen mit
Druckaufnehmern (Drucksensoren) verbindende Druckmessleitungen auf. Diese können als Bohrungen ausgebildet sein. Vorzugsweise ist jeweils eine Druckmessleitung pro
Druckmessstelle vorgesehen. Die Druckaufnehmer können bei dieser Lösung außerhalb des Messraumes angeordnet sein, so dass ein äußerst kompakter Druckmesssensor erreicht wird, dessen Sondenkopf die Strömung minimal beeinflußt.
Alternativ kann den Druckmessstellen jeweils ein mittel- oder unmittelbar am Messort angeordneter Druckaufnehmer zugeordnet sein. Aufgrund der kurzen
Erfassungswege wird insgesamt eine schnelle und hochgenaue Messwerterfassung erreicht.
Den Druckmessstellen ist vorzugsweise jeweils ein Druckaufnehmer zugeordnet, so dass die Messstellen unabhängig voneinander vermessen und die Strömung entsprechend hochgenau analysierbar ist. Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren
Unteransprüche.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Druckmesssonde und
Figur 2 eine Draufsicht auf die Druckmesssonde aus Figur 1.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Druckmesssonde 1 zur Untersuchung von räumlichen Überschallströmungen im Bereich des Verdichters einer Fluggasturbine. Die Druckmesssonde 1 hat einen Sondenkopf 2, der eine mit Totaldruckmesstellen 4
(Totaldruckbohrungen) und Statikdruckmessstellen 6 versehene Sondenoberfläche 8 aufweist und über einen Sondenschaft 10 in der Strömung positionierbar ist.
Erfindungsgemäß begrenzt eine Oberseite 12 des Sondenkopfes 2 mit dessen Unterseite 14 eine keilförmige Sondenspitze 16, wobei die Totaldruckmesstellen 4 beabstandet zueinander entlang der umlaufenden Sondenspitze 16 angeordnet sind. Bei dem
dargestellten Ausführungsbei spiel ist der Sondenkopf 2 rotationssymetrisch, im
Wesentlichen diskusförmig ausgebildet, wobei die Oberseite 12 des Sondenkopfes 2 einen Spitzenwinkel α von etwa 25° mit der Unterseite 14 des Sondenkopfes 2 einschließt. Der Sondenkopf 2 ist bezüglich einer sich durch die Spitze 16 ersteckenden Spitzenebene symmetrisch ausgebildet. Aufgrund des umlaufend keilförmig ausgebildeten Sondenkopfes 2 ist eine Messung von Druckwerten (Totaldruckwerte und statische Druckwerte) einer Überschallströmung möglich. Die umlaufend angeordneten Druckmesstelle 4, 6 ermöglichen eine Erfassung von Strömungen unterschiedlicher Strömungsrichtung, so dass eine Analyse des Verdichters im Grenzbereich des Verdichterpumpens möglich ist. Die Hauptströmungsrichtung ist in Figur 1 durch einen Pfeil angedeutet. Die Längsachse des Sondenschafts 10 erstreckt sich etwa rechtwinklig zu der
Spitzenebene des Sondenkopfes 2, wobei der Sondenschaft 10 etwa mittig im Bereich der Längsachse des Sondenkopfes 2 angreift. Der Sondenschaft 10 ist mit einer Einschnürung 18 im Anschlussbereich an den Sondenkopf 2 versehen, die derart ausgebildet ist, dass der Durchmesser des Sondenschafts 10 im Bereich von etwa 8 bis 10 mm in Richtung des Sondenkopfes 2 kegelstumpfförmig verringert ist. Dadurch wird die zu messende Strömung von dem Sondenschaft 10 möglichst wenig beeinflusst.
Sondenkopf- und Sondenschaft 2, 10 weisen als Bohrungssystem ausgebildete Druckmessleitungen 20 zur Verbindung der Druckmessstellen 4, 6 mit schematisch angedeuteten Druckaufnehmern 22 auf. Jeder Druckmessstelle 4, 6 ist eine Druckmessleitung 20 zugeordnet. Die Druckaufhehmer 22 sind bei dieser Lösung außerhalb des Messraumes angeordnet, so dass ein äußerst kompakter Druckmesssensor 1 erreicht wird, dessen Sondenkopf 2 die Strömung minimal beeinflußt. Den
Druckmessstellen 4, 6 ist vorzugsweise jeweils ein Druckaufhehmer 22 zugeordnet, so dass die Messstellen unabhängig voneinander vermessen und die Strömung entsprechend hochgenau analysierbar ist.
Bei einem nicht dargestellten alternativen Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung sind die Druckaufhehmer jeweils mittel- oder unmittelbar an den Druckmessstellen 4, 6 angeordnet.
Wie insbesondere Figur 2 zu entnehmen ist, die eine Draufsicht der
Druckmesssonde 1 aus Figur 1 zeigt, sind acht Totaldruckmessstellen 4 entlang der Sondenspitze 16 des Sondenkopfes 2 um jeweils 45° zueinander versetzt angeordnet. Die umlaufend beabstandet zueinander entlang der Sondenspitze 16 angeordneten
Druckmessstellen 4 ermöglichen eine 360°-Erfassung von Total druckwerten der Strömung bei unterschiedlicher Strömungsrichtung.
Zur Bestimmung der statischen Druckwerte sind jeweils acht Statikdruckmessstellen 6 im Bereich der Oberseite 12 und der Unterseite 14 des Sondenkopfes 2 vorgesehen, die um jeweils 45° zueinander versetzt angeordnet sind. Die Statikdruckmessstellen 6 münden jeweils zwischen den Totaldruckmessstellen 4 in die Sondenoberfläche 8, so dass ein Bohrungssystem ausgebildet ist, dass einen kompakten Sondenkopf 2 ermöglicht. Insgesamt wird aufgrund des diskusförmigen Sondenkopfes 2 und der Anordnung der Druckmessstellen 4, 6 eine Druckmesssonde 1 mit einem hervorragenden räumlichen Auflösungsvermögen erreicht, die selbst in hochgradig instationären Strömungsfeldern mit starken Gradienten sowie im Überschallbereich zuverlässige Messergebnisse liefert. Offenbart ist eine Druckmesssonde 1 zur Messung von Druckwerten einer
Strömung, insbesondere einer Überschallströmung, mit zumindest einem Sondenkopf 2, der eine mit Druckmessstellen 4, 6 versehene Sondenoberfläche 8 aufweist und über mindestens einen Sondenschaft 10 in der Strömung positionierbar ist. Erfindungsgemäß begrenzt eine Oberseite 12 des Sondenkopfes 2 mit dessen Unterseite 14 eine keilförmige Sondenspitze 16, wobei Druckmessstellen 4 beabstandet zueinander entlang der umlaufenden Sondenspitze 16 angeordnet sind.

Claims

Patentansprüche
1. Druckmesssonde zur Messung von Druckwerten einer Strömung, insbesondere einer Überschallströmung, mit zumindest einem Sondenkopf (2), der eine mit
Druckmessstellen (4, 6) versehene Sondenoberfläche (8) aufweist und über mindestens einen Sondenschaft (10) in der Strömung positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberseite (12) des Sondenkopfes (2) mit dessen Unterseite (14) eine keilförmige Sondenspitze (16) begrenzt, wobei Druckmessstellen (4) beabstandet zueinander entlang der umlaufenden Sondenspitze (16) angeordnet sind.
2. Druckmesssonde nach Anspruch 1, wobei der Sondenkopf (2)
rotationssymetrisch, vorzugsweise diskusförmig, ausgebildet ist.
3. Druckmesssonde nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Oberseite (12) des
Sondenkopfes (2) einen Spitzenwinkel α im Bereich von etwa 10 bis 40°, vorzugsweise von etwa 20 bis 30°, mit dessen Unterseite (14) einschließt.
4. Druckmesssonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Sondenkopf (2) bezüglich einer sich durch die Sondenspitze (16) ersteckenden
Spitzenebene symmetrisch ausgebildet ist.
5. Druckmesssonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Druckmessstellen (4) im Bereich der Sondenspitze (16) als Totaldruckmesstellen vorgesehen sind.
6. Druckmesssonde nach Anspruch 5, wobei zumindest acht Totaldruckmessstellen (4) im Bereich der Sondenspitze (16) des Sondenkopfes (2) angeordnet sind.
7. Druckmesssonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
Druckmessstellen als Statikdruckmessstellen (6) zur Bestimmung statischer Druckwerte im Bereich der Oberseite 12 und/oder der Unterseite 14 des Sondenkopfes (2) vorgesehen sind.
8. Druckmesssonde nach Anspruch 7, wobei jeweils zumindest acht Statikdruckmessstellen (6) vorgesehen sind.
9. Druckmesssonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Längsachse des Sondenschafts (10) etwa rechtwinklig zu einer Spitzenebene des
Sondenkopfes (2) erstreckt.
10. Druckmesssonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sondenschaft (10) etwa mittig im Bereich der Längsachse des Sondenkopfes (2) angreift.
11. Druckmesssonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sondenschaft (10) eine Einschnürung (18) im Anschlussbereich an den Sondenkopf (2) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass der Durchmesser des Sondenschafts (10) in Richtung des Sondenkopfs (2) verringert ist.
12. Druckmesssonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
Sondenkopf- und Sondenschaft (2; 10) die Druckmessstellen (4, 6) mit Druckaufhehmern (Drucksensoren) verbindende Druckmessleitungen (20) aufweisen.
13. Druckmesssonde nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1, wobei den
Druckmessstellen (4, 6) jeweils ein mittel- oder unmittelbar am Messort angeordneter Druckaufhehmer (22) zugeordnet ist.
14. Druckmesssonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweils ein Druckaufhehmer (22) pro Druckmessstelle (4, 6) vorgesehen ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113970400A (zh) * 2021-10-22 2022-01-25 中国汽车工程研究院股份有限公司 一种基于翼型结构的多精度、大量程气流偏角测量装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10401376B2 (en) * 2014-03-28 2019-09-03 Honeywell International Inc. Co-location of high-maintenance air data system components into one LRU
CN106840510A (zh) * 2017-03-06 2017-06-13 北京航空航天大学 一种测量超音速二维流场的稳态温度压力组合探针
US10884015B2 (en) 2019-05-01 2021-01-05 Bell Textron Inc. Multidirectional airspeed detection system
CN112945560B (zh) * 2021-02-04 2022-08-19 中国航发沈阳发动机研究所 一种流场参数测量装置及其方法
CN112924178B (zh) * 2021-02-04 2022-11-22 中国航发沈阳发动机研究所 一种流场参数采集系统
CN114062710A (zh) * 2021-11-18 2022-02-18 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种3d流速测定探头及测定方法
CN115575080B (zh) * 2022-12-09 2023-03-24 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种高速风洞通气模型内阻精确测量方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2531177A1 (de) * 1975-07-11 1977-02-03 Otto Dipl Ing Hoffer Keilfoermige heissfoliensonde fuer die messung von geschwindigkeiten stroemender medien
JPS5830673A (ja) * 1981-08-18 1983-02-23 Natl Aerospace Lab 多角錐台型ピト−管型プロ−ブ
DE3923753A1 (de) 1989-07-18 1991-01-31 Nord Micro Elektronik Feinmech Sonde und verfahren zum messen der relativgeschwindigkeit eines anstroemenden mediums
US5544526A (en) * 1994-06-30 1996-08-13 Avionics Specialties, Inc. Combined aircraft angle of attack and dynamic/static pressure sensor assembly
WO2002095337A1 (de) * 2001-05-19 2002-11-28 Eads Deutschland Gmbh Sensorstruktur und sensoranordnung zur strömungsdatenmessung an einem strömungskörper
EP1840579A2 (de) * 2006-03-22 2007-10-03 Honeywell International Inc. Verfahren und System zur Bestimmung von Luftdatenparametern

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2789433A (en) * 1949-09-01 1957-04-23 Kollsman Instr Corp Pitot tube anemometer
US2876640A (en) * 1956-04-02 1959-03-10 North American Aviation Inc Pressure measuring device
JPS57100352A (en) * 1980-12-15 1982-06-22 Mitsubishi Electric Corp Stationary type pitot tube
JP2913005B2 (ja) * 1992-04-06 1999-06-28 科学技術庁航空宇宙技術研究所長 多角錐台型ピトー管型プローブを用いた飛行速度ベクトル検出システム及び多角錐台型ピトー管型プローブ
FR2793022B1 (fr) * 1999-04-30 2001-07-13 Sextant Avionique Sonde multifonctions fixe pour aeronef
GB2379026A (en) * 2001-08-23 2003-02-26 L M Technical Services Ltd Pitot flow meters
US7338202B1 (en) * 2003-07-01 2008-03-04 Research Foundation Of The University Of Central Florida Ultra-high temperature micro-electro-mechanical systems (MEMS)-based sensors
US7484418B1 (en) * 2007-11-06 2009-02-03 Kulite Semiconductor Products, Inc. Ultra miniature multi-hole probes having high frequency response
US8397565B1 (en) * 2011-04-15 2013-03-19 Florida Turbine Technologies, Inc. High response air angle probe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2531177A1 (de) * 1975-07-11 1977-02-03 Otto Dipl Ing Hoffer Keilfoermige heissfoliensonde fuer die messung von geschwindigkeiten stroemender medien
JPS5830673A (ja) * 1981-08-18 1983-02-23 Natl Aerospace Lab 多角錐台型ピト−管型プロ−ブ
DE3923753A1 (de) 1989-07-18 1991-01-31 Nord Micro Elektronik Feinmech Sonde und verfahren zum messen der relativgeschwindigkeit eines anstroemenden mediums
US5544526A (en) * 1994-06-30 1996-08-13 Avionics Specialties, Inc. Combined aircraft angle of attack and dynamic/static pressure sensor assembly
WO2002095337A1 (de) * 2001-05-19 2002-11-28 Eads Deutschland Gmbh Sensorstruktur und sensoranordnung zur strömungsdatenmessung an einem strömungskörper
EP1840579A2 (de) * 2006-03-22 2007-10-03 Honeywell International Inc. Verfahren und System zur Bestimmung von Luftdatenparametern

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113970400A (zh) * 2021-10-22 2022-01-25 中国汽车工程研究院股份有限公司 一种基于翼型结构的多精度、大量程气流偏角测量装置

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