本发明专利技术公开一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置，包括安装基座(1)、支架(2)、总温探针(6)和支架温度探针(7)；本发明专利技术提供了一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置，该装置能够校正导热误差，改善测温精度，提高测量数据准确性，装置总体尺寸小、结构灵活，可以同时校正多支总温探针的导热误差。差。差。
【技术实现步骤摘要】
一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置
[0001]本专利技术涉及气流总温测试
，具体是一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置。
技术介绍
[0002]在航空航天领域，高速气流总温是非常重要的测试参数，主要用来评价装备性能，进行状态监控等。高速气流温度的准确测量可以为航空发动机的设计、生产、试验和使用等提供必要的数据支撑，对航空发动机的技术指标验证和可靠性评价起着至关重要的作用。
[0003]高速气流总温是指气流在绝热滞止状态下所能达到的温度，在实际测量过程中，常常存在包括导热误差、速度误差、辐射误差和动态响应误差在内的多项测量误差。
[0004]目前，成熟的热电偶技术广泛用于航空航天领域的总温测量，但是热电偶存在对电磁干扰的敏感性、无法进行多路复用或分布式传感以及稳定性和可重复性差等问题。光纤光栅因其尺寸小、抗电磁干扰、高灵敏、无需绝缘处理和可以多路复用等优势，正逐渐用于高速气流温度测量。
[0005]现有的光纤光栅总温测量装置在总温测量过程中，由于感温点与支架之间存在较大的温度偏差，测量结果往往包含较大的导热误差，导致光纤光栅总温探针不能准确测量气流总温，降低了测温精度。而现有的导热误差计算模型通常将总温探针建模为直肋片，会受到沿传感器表面对流传热的影响。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置，包括安装基座、支架、总温探针和支架温度探针。
[0007]所述安装基座用于支撑支架。
[0008]所述支架迎气流侧开设有若干总温探针安装孔。
[0009]所述支架为中空柱体。
[0010]所述支架的底端开设有支架温度探针安装孔。
[0011]所述支架背气流侧开设有若干总温探针光栅支撑管引出孔。
[0012]所述总温探针通过总温探针安装孔固定在支架上。
[0013]所述总温探针用于监测高速气流总温。
[0014]所述总温探针包括滞止罩、进气孔、排气孔、总温探针光栅支撑管、总温光纤光栅、传输光纤。
[0015]所述滞止罩与总温探针安装孔粘接。
[0016]所述滞止罩上开设有朝向来流方向的进气孔和垂直于气流方向的排气孔。
[0017]所述排气孔的数量为偶数。若干排气孔对称分布。
[0018]所述排气孔的横截面积之和为进气孔横截面积的30％～40％。
[0019]所述总温探针光栅支撑管的一端与滞止罩粘接，另一端通过总温探针光栅支撑管
引出孔引出。
[0020]所述光纤光栅的端头同轴安装在所述滞止罩内，尾部与传输光纤连接。
[0021]所述光纤光栅位于进气孔、排气孔之间，
[0022]所述传输光纤的尾部与总温探针光栅支撑管粘接。
[0023]所述总温探针还包括高温胶。
[0024]所述高温胶用于实现滞止罩与总温探针安装孔的粘接、传输光纤与总温探针光栅支撑管的粘接。
[0025]所述支架温度探针通过支架温度探针安装孔固定在支架内。
[0026]所述支架温度探针用于监测支架的温度。
[0027]所述支架温度探针包括支架温度探针支撑管、若干支架测温光纤光栅、若干传输光纤。
[0028]所述支架温度探针支撑管与支架温度探针安装孔粘接。
[0029]所述支架测温光纤光栅在传输光纤内间隔布置。
[0030]所述传输光纤的尾部与支架温度探针支撑管粘接。
[0031]所述支架温度探针还包括高温胶。
[0032]所述高温胶用于实现支架温度探针支撑管与支架温度探针安装孔的粘接、传输光纤与支架温度探针支撑管粘接。
[0033]所述支架温度探针支撑管的尾端通过高温胶密封。
[0034]支架测温光纤光栅的数量和间距由总温探针的安装位置和数量决定。支架测温光纤光栅和总温探针一一对应。
[0035]本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，本专利技术的有益效果如下：
[0036]1)本专利技术提供了一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置，该装置能够校正导热误差，改善测温精度，提高测量数据准确性，装置总体尺寸小、结构灵活，可以同时校正多支总温探针的导热误差。
[0037]2)本专利技术将支架温度探针放置于支架安装孔内，获得不同总温探针对应的支架温度，从而直接计算总温探针测量装置的导热误差。
[0038]3)本专利技术采用两个感温光栅直接测量气流总温和支架温度，可以获取实时导热误差，进而实时修正总温测量温度。
[0039]4)得益于光纤光栅的复用能力，本专利技术可实现同时对多点总温测量耙的导热误差校正。
[0040]5)本专利技术可以根据具体总温测量装置的总温探针安装位置和数量，刻写相应的支架探针所用光纤光栅，灵活度高，方便调整。
[0041]6)本专利技术公开的所有光纤光栅都采用短距光栅，可以有效降低非均匀温度场对光栅的测温影响，从而降低温度测量误差。
[0042]7)本专利技术采用光纤光栅作为感温元，总温探针尺寸小，抗电磁干扰。
[0043]8)本专利技术公开的金属结构件间采用高温胶粘接方式，保证密封性和整体性。
[0044]9)本专利技术公开的光纤光栅使用支撑管对其进行保护，大大提高探针的可靠性。
附图说明
[0045]图1为光纤光栅总温测量装置结构示意图
[0046]图2为总温探针结构示意图
[0047]图3为支架温度探针结构示意图
[0048]图4为光纤布拉格光栅的光谱响应特性示意图
[0049]图5为光纤光栅总温测量装置应用于航空发动机内流道的测温示意图；
[0050]图中：安装基座1、支架2、总温探针安装孔3、总温探针光栅支撑管引出孔4、支架温度探针安装孔5、总温探针6、支架温度探针7、滞止罩601、进气孔602、排气孔603、总温探针光栅支撑管604、总温光纤光栅605、传输光纤606、高温胶607、支架温度探针支撑管701、支架测温光纤光栅702、传输光纤703、高温胶704。
具体实施方式
[0051]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。
[0052]实施例1：
[0053]参见图1至图5，一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置，包括安装基座1、支架2、总温探针6和支架温度探针7。
[0054]所述安装基座1用于支撑支架2。
[0055]所述支架2迎气流侧开设有若干总温探针安装孔3。
[0056]所述支架2为中空柱体。
[0057]所述支架2的底端开设有支架温度探针安装孔5。
[0058]所述支架2背气流侧开设有若干总温探针光栅支撑管引出孔4。
[0059]所述总温探针6通过总温探针安装孔3固定在支架2上。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置，其特征在于：包括安装基座(1)、所述支架(2)、总温探针(6)和支架温度探针(7)。所述安装基座(1)用于支撑支架(2)；所述支架(2)迎气流侧开设有若干总温探针安装孔(3)；所述支架(2)为中空柱体；所述支架(2)的底端开设有支架温度探针安装孔(5)；所述总温探针(6)通过总温探针安装孔(3)固定在支架(2)上；所述总温探针(6)用于监测气流总温；所述支架温度探针(7)通过支架温度探针安装孔(5)固定在支架(2)内；所述支架温度探针(7)用于监测支架(2)的温度。2.根据权利要求1所述的一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置，其特征在于：所述支架(2)背气流侧开设有若干总温探针光栅支撑管引出孔(4)。3.根据权利要求2所述的一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置，其特征在于：所述总温探针(6)包括滞止罩(601)、进气孔(602)、排气孔(603)、总温探针光栅支撑管(604)、总温光纤光栅(605)、传输光纤(606)；所述滞止罩(601)与总温探针安装孔(3)粘接；所述滞止罩(601)上开设有朝向来流方向的进气孔(602)和垂直于气流方向的排气孔(603)；所述总温探针光栅支撑管(604)的一端与滞止罩(601)粘接，另一端通过总温探针光栅支撑管引出孔(4)引出；所述光纤光栅(605)的端头同轴安装在所述滞止罩(601)内，尾部与传输光纤(606)连接；所述光纤光栅(605)位于进气孔(602)、排气孔(603)之间，所述传输光纤(606)的尾部与总温探针光栅支撑管(604)粘接。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：刘显明，韩国庆，章鹏，雷小华，任怡霖，昌小小，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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