技術領域

本發明屬于航空發動機溫度測試技術領域，具體涉及一種小慣性熱電偶探針。

背景技術

在航空發動機試驗測試中，由于流場溫度的高頻脈動，需要采用小慣性熱電偶來測量氣流的溫度。目前常用的熱電偶單獨放置于流場當中比較困難，并且很難保證強度和剛度，熱電偶偶絲在高速、高溫、高壓、高脈動的氣流沖擊下很容易發生彎曲、變形、損壞。現有鎧裝熱電偶頻響較低，無法滿足航空發動機內流場動態溫度測量的需要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供了一種小慣性熱電偶探針，可以測量高頻脈動氣流溫度，可以在流場中支撐小慣性及直徑較小的熱電偶偶絲，在高速氣流沖擊下保持強度與剛度，不易發生彎曲變形。

本發明的技術解決方案是：

1、一種小慣性熱電偶探針，由偶絲支桿(1)、探針支桿(2)、剛玉管(3)、熱電偶測量接點(4)和熱電偶偶絲(5)組成，其特征在于：偶絲支桿(1)采用耐高溫合金材料制成，偶絲支桿(1)為中空的“Г”型圓柱支桿，偶絲支桿(1)直徑為4毫米，壁厚0.5毫米，高度10毫米，固定在探針支桿(2)一端。其中，偶絲支桿(1)彎曲段為圓弧狀，該形狀可以保證偶絲不易折斷。其外表面光潔度不低于3.2微米。

2、進一步，探針支桿(2)采用耐高溫合金材料制成，形狀為圓柱體，直徑為15毫米，其頭部用于固定偶絲支桿(1)，支桿內部開通孔，通孔直徑為3毫米用于引出熱電偶偶絲(5)。

3、進一步，所述剛玉管(3)通過絕熱粘結材料固定在偶絲支桿(1)和探針支桿(2)內，剛玉管(3)開有通孔，用于穿過和固定熱電偶偶絲(5)。可以起到絕緣和隔熱作用，且易于更換。

4、進一步，所述熱電偶可以是各種類型的熱電偶，熱電偶偶絲(5)通過偶絲支桿(1)拉直，呈“—”型，熱電偶測量接點(4)位于中央。在正對來流方向，熱電偶裸露偶絲與偶絲支桿(1)呈“П”字型。這種結構可以在保證熱電偶偶絲(5)強度的基礎上，采用慣性較小的熱電偶。

本發明創造具有的優點和積極效果是：

本發明創造了一種小慣性熱電偶探針，本發明設計了偶絲支桿(1)固定在探針支桿(2)上，熱電偶偶絲(5)通過偶絲支桿(1)固定、拉直，呈“—”型，熱電偶測溫接點(4)位于中央，在正對氣流方向，裸露偶絲與偶絲支桿(1)呈“П”字型。該支撐結構可以保證熱電偶偶絲(5)的強度，在流場中不易吹彎或者斷裂，因此可以采用慣性更小的熱電偶，獲得更高的頻響，并且該結構使熱電偶與流場充分接觸，具有更加迅速的熱交換。本發明的偶絲支桿(1)彎曲處采用弧形設計，有效保護熱電偶偶絲(5)，使其不易折斷。本發明結構緊湊，探針尺寸小，在測量過程中，對流場影響小，方便放置在狹小空間進行溫度測量。熱電偶偶絲(5)穿過剛玉管(3)，可以對熱電偶偶絲(5)起到絕緣隔熱作用，并且方便更換偶絲。熱電偶可以是K型、J型、T型等不同類型的熱電偶。

附圖說明

圖1是本發明創造的一種小慣性熱電偶探針的截面示意圖。

圖2是圖1的俯視示意圖。

其中：1-偶絲支桿，2-探針支桿，3-剛玉管，4-熱電偶測量接點,5-熱電偶偶絲

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細闡述：

如圖1所示，本發明的一種小慣性熱電偶探針包括偶絲支桿(1)、探針支桿(2)、剛玉管(3)、熱電偶測量接點(4)、熱電偶偶絲(5)，所述偶絲支桿呈“Г”型，偶絲支桿(1)直徑為3毫米，壁厚0.5毫米，高度10毫米，探針支桿(2)直徑為15毫米，偶絲支桿(1)對稱安裝在探針支桿(2)頭部，偶絲支桿(1)中軸線距探針支桿(2)中軸線距離為4毫米，剛玉管(3)通過絕熱粘接材料固定在偶絲支桿(1)和探針支桿(2)內，熱電偶偶絲(5)穿過剛玉管(3)并固定，裸露偶絲部分拉直，熱電偶測量接點(4)位于裸露偶絲中間，裸露偶絲與探針支桿(2)上表面平行并且與兩個偶絲支桿(1)呈“П”型。

如圖2所示，待測來流方向如箭頭所示，測量流場溫度時，將探針插入流場中并固定，熱電偶偶絲(5)的兩極通過探針支桿(2)尾部引出。測量過程中將裸露偶絲與偶絲支桿(1)所成的‘П’型正對來流，根據氣流方向可以通過轉動探針支桿(2)和上下移動探針支桿(2)來調節探針測量位置。

本發明實施例中介紹的一種小慣性熱電偶探針可以采用熱慣性較小的熱電偶測量流場溫度，該探針頻響高，在高速氣流沖擊下保持強度與剛度，不易發生彎曲變形，適用于測量航空發動機內部或進出口流場溫度。