可测回流的近壁热线探针制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可测回流的近壁热线探针，包括探针外套、探针内套、支杆和热丝；其中，探针外套与探针内套间周向定位，可进行活塞运动，支杆为两根，沿探针内套轴线设置通过绝缘材料固定于探针内套内；两根支杆的探测端伸出探针外套顶端的开槽，两根支杆的探测端间焊接有热丝。由此将探针外套固定嵌入压气机机匣侧壁，使探针外套顶端面与机匣近壁面齐平，从而通过探针内套与探针外套间的活塞运动，实现热丝与压气机机匣近壁面间的距离调节。本实用新型专利技术中还在两根支杆间设置有挡块，使挡块与热丝在竖直面上的投影重合，实现回流的测量。本实用新型专利技术的优点为：可以连续的测量压气机近壁不同距离的流场，且能测得回流并对流场干扰小。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Near wall hot wire probe capable of measuring reflux

The utility model discloses a measurable return near wall hot wire probe, including probe coat, probe inner sleeve, a rod and wire; the probe and probe the inner sleeve coat circumferential position, can be the movement of the piston rod, two insulating material is fixed on the inner sleeve through the probe set along the probe within set of axes; detection of the two support rods of the slotted end extends out of the top coat probe, a hot wire welding rod between the two end detection. This coat will probe fixed and embedded into the compressor casing side wall, the top surface and probe jacket casing near the wall flush, so as to probe the inner sleeve and the piston through the movement of the probe coat, the filament and the compressor casing wall distance regulation. In the utility model, a baffle is arranged between the two supporting rods, so that the projection of the baffle block and the heating wire on the vertical face is coincident, so as to realize the measurement of the reflux. The utility model has the advantages that the flow field at different distances of the near wall of the compressor can be continuously measured, and the backflow can be measured and the flow field is small.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热线探针，具体来说，是一种可应用于压气机近壁测量和回流测量的热线探针，属于叶轮机械领域。
技术介绍
研究端壁区流动可以提高压气机效率，增加其稳定性。热线探针具有较小的测量体积，高频响(好的空间和时间分辨率)，通频带较宽，对马赫数和雷诺数都很敏感，适合各种流场，特别是对于低速流场和低紊流流场研究中显示了较大的优越性。所以采用热线探针测量近壁流场具有很大优势。目前国内外关于近壁热线测量的研究工作非常多，也取得了非常多的成果。国内外研究的近壁热线测量主要是使用表面热膜、丹迪或TSI公司生产的现成的边界层热线探针和MEMS传感器，这些手段主要是用于风洞实验或平板模拟实验中；而其中能够应用于压气机近壁测量的MEMS传感器不能连续调节热线与壁面的距离，且无法测得压气机内部流场的回流。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本技术提出一种可用于压气机近壁测量和回流测量的热线探针，包括探针外套、探针内套、支杆和热丝。其中,探针外套为筒状,一端密封,且开有支杆穿出槽；探针内套为筒状，同轴设置于探针外套内部，探针内套外径与探针外套内径相匹配。上述探针内套内部固定填充有绝缘材料，绝缘材料内沿探针内套轴向固定设置有两根支杆；两根支杆的探测端由探针外套密封端上的支杆穿出槽穿出；两根支杆的探测端同向弯折，且两根支杆的探测端间固定有热丝，两根支杆间还安装有绝缘挡块，使绝缘挡块与热丝在竖直平面内的投影重合。通过上述结构，可将热线探针中的探针外套嵌入到压气机机匣侧壁中，使支杆的探测端位于压气机内部，随后通过螺栓穿过探针外套上突缘将探针外套与压气机固定；在固定时，需要保证探针外套的密封端端面与机匣近壁面齐平；由此通过探针内套与探针外套间的活塞运动，精确调节并控制近壁热丝与压气机近壁间的距离。本技术的优点在于:1、本技术热线探针可用于测量压气机的叶尖间隙等壁面流动，并且热线与壁面的距离可以连续变化，且可测量压气机内部流场的回流；2、本技术热线探针在近壁测量过程中，整个探针没有处于流场中，只有极细的支杆3处于流场中，对流场的干扰很小；3、本技术结构简单，安装方便，应用范围广泛。附图说明图1本技术热线探针整体结构图；图2本技术热线探针安装方式示意图。图中:1-探针外套 2-探针内套 3-支杆 4-热丝5-支杆穿出槽6-外突边缘 7-挡块 8-限位滑槽9-销钉10-机匣11-垫片 701-套管702-套管连接管具体实施方式以下结合附图对本技术作出进一步说明。本技术可测回流的近壁热线探针，包括探针外套1、探针内套2、支杆3和热丝4，如图1所示；其中，探针外套1为筒 状，一端密封，且开有用于支杆3穿过的支杆穿出槽5 ；探针外套I筒另一端具有外突边缘6，外突边缘6上开有固定孔，通过螺栓穿过固定孔，可实现探针外套I与压气机机匣间的固定。探针内套2为筒状结构，同轴设置于探针外套I内部，探针内套2外径与探针外套I内径相匹配，使探针内套2与探针外套I间可进行活塞运动。上述探针内套2内部固定填充有绝缘材料,绝缘材料内沿探针内套2轴向固定设置有两根相互平行的支杆3，两根支杆3间距为1.6^2.0mm。两根支杆3的探测端由探针外套I密封端上的支杆穿出槽5穿出，自由端伸出绝缘材料，用来连接后续测量仪器。使两根支杆3的探测端同向弯折，使探测端端部与支杆3弯折点间的垂直距离约为2mm。所述热丝4焊接固定在两根支杆3的探测端间，用于测量流场；由此通过探针内套2与探针外套I间的活塞运动，实现两根支杆3上的热丝4伸出探针外套I的长度调节。为了使本技术近壁热线探针可测得压器机内部气流的回流，因此在两根支杆3间安装有绝缘挡块7，使绝缘挡块7与热丝4在竖直平面内的投影重合；本专利技术中绝缘挡块7由两根套管701与套管连接件702构成的一体化结构，其中，两根套管701水平设置，两根套管701通过与套管701垂直的套管连接件702相连，形成H型结构。两根套管701分别套在两根支杆3上，套接后使套管连接件702与热丝4在竖直平面内的投影重合；由此，当流场中的速度是正向的时候，挡块7没有对热丝4进行遮挡，使热线探针能够正常的测量到流场中的速度；当流场中的速度是反向的时候，此时，挡块7对热丝4进行遮挡，热线探针不能正常的测量到流场中的速度，由此在热线探针上安装挡块7可以使得热线探针测得流场中的回流。上述探针外套I侧壁轴向上开有限位滑槽8，探针内套2上开有定位孔，定位孔与限位滑槽8位置对应，由此通过销钉9 一端固定在定位孔中，另一端位于滑槽内，由此可实现对探针外套I与探针内套2间的活塞运动限位，进而限制两根支杆3的探测伸出探针外套I的长度，从0.1mm到IOmm变化；同时限制了对探针外套I与探针内套2间的周向位移。本技术热线探针适用于压气机近壁测量，在实施过程中，将热线探针中的探针外套I嵌入到压气机机匣侧壁中，使支杆3的探测端位于压气机内部，随后通过螺栓穿过探针外套I上突缘将探针外套I与压气机固定；在固定时，需要保证探针外套I的密封端端面与机匣近壁面齐平，因此可通过在压气机机匣外壁与探针外套I上突缘间设置不同厚度的垫片来进行调节；从而保证只有支杆3探测端处于压气机内部流场中，有效减小对流场的干扰；由此通过探针内套2与探针外套I间的活塞运动，精确调节并控制近壁热丝4与压气机近壁间的距离。本文档来自技高网...

【技术保护点】
可测回流的近壁热线探针，包括探针外套、探针内套、支杆和热丝；其中，探针外套为筒状，一端密封，且开有支杆穿出槽；探针内套为筒状，同轴设置于探针外套内部，探针内套外径与探针外套内径相匹配；?上述探针内套内部固定填充有绝缘材料，绝缘材料内沿探针内套轴向固定设置有两根支杆；两根支杆的探测端由探针外套密封端上的支杆穿出槽穿出；两根支杆的探测端同向弯折，且两根支杆的探测端焊接有热丝，两根支杆间还安装有绝缘挡块，使绝缘挡块与热丝在竖直平面内的投影重合。

【技术特征摘要】
1.可测回流的近壁热线探针，包括探针外套、探针内套、支杆和热丝；其中，探针外套为筒状，一端密封，且开有支杆穿出槽；探针内套为筒状，同轴设置于探针外套内部，探针内套外径与探针外套内径相匹配； 上述探针内套内部固定填充有绝缘材料，绝缘材料内沿探针内套轴向固定设置有两根支杆；两根支杆的探测端由探针外套密封端上的支杆穿出槽穿出；两根支杆的探测端同向弯折，且两根支杆的探测端焊接有热丝，两根支杆间还安装有绝缘挡块，使绝缘挡块与热丝在竖直平面内的投影重合。2.如权利要求1所述可 测回流的近壁热线探针，其特征在于:所述两根支杆间距为1.6 2.0mm03...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，王洪伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：实用新型
国别省市：