一种带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头的制作方法

本技术涉及航空测量，具体涉及一种带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头。

背景技术：

1、在航空领域，对于气流滞止状态时的温度和压力大小进行准确测量和分析是十分必要的。目前，常用的测量方法是使用带有滞止罩的气动参数测量探头对气流进行测量。由于气流在滞止罩内形成较为稳定的流场，滞止罩内气流的动能几乎全部转化为滞止温度和滞止压力，因此使得气流的温度、压力可以被测量。

2、然而，在传统的滞止罩中，由于滞止后的气体温度较高，而滞止罩外的气体温度较低，热量会通过探头滞止罩传递到外侧气体中，使得滞止温度的测量出现偏差，这一现象在高速流场中更为显著。另一方面，由于热量通过滞止罩传递到外侧气体中，也使得滞止罩内气体的温度不容易稳定，需要较长时间的等待才能达到比较稳定的热平衡状态。上述因素不仅会降低测量的精度，还会浪费大量测量时间。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种滞止罩带真空隔热腔的气动参数测量探头，该探头设计了真空隔热腔，设置于滞止罩内框和滞止罩外框之间，以减少进入滞止罩内气流的热量损失。

2、为了实现上述任务，本实用新型的技术方案：

3、一种滞止罩带真空隔热腔的气动参数测量探头，包括真空滞止罩、测量探头、l形探针支杆以及探针安装底座，其中：

4、所述的真空滞止罩包括依次连接的滞止罩泄压底座、滞止罩封闭环、滞止罩头部；其中，滞止罩头部包括滞止罩内框、滞止罩外框；所述的滞止罩内框和滞止罩外框包括之间设置真空隔热腔；滞止罩内框和滞止罩外框的前端通过弧面状的滞止罩头部倒角密封，所述的滞止罩泄压底座还开设有泄压孔；

5、所述的滞止罩封闭环上还具有抽压嘴、弹簧片、弹簧空腔，其中，抽压嘴设置在滞止罩封闭环的一侧，弹簧空腔设置在滞止罩封闭环的另一侧，通过引压空腔与抽压嘴连通；弹簧片布置在弹簧空腔中；在滞止罩泄压底座的端面上还具有对接抽压嘴的抽压嘴凹孔；

6、所述的l形探针支杆内部包裹着测量探头，l形探针支杆的末端与探针安装底座连接。

7、进一步地，泄压孔的横截面积小于真空滞止罩内圆一半面积；泄压孔沿径向贯穿滞止罩泄压底座。

8、进一步地，测量探头包括热电偶探头、总压探头；热电偶探头、总压探头的端部延伸到真空滞止罩中，并位于真空滞止罩的中部；热电偶探头设置两个，总压探头设置一个，总压探头位于两个热电偶探头之间。

9、进一步地，探针安装底座周围分布有安装法兰，且在探针安装底座上加工有安装座接口螺纹；安装法兰上开设有安装座固定孔。

10、进一步地，所述的滞止罩内框厚度为0.5mm-2mm，滞止罩外框厚度为0.5mm-2mm，真空隔热腔的厚度为0.3mm-2mm。

11、进一步地，所述的真空滞止罩内径为4mm-12mm、厚度为1mm-3mm，其中滞止罩封闭环与滞止罩头部焊接，滞止罩泄压底座与滞止罩封闭环焊接。

12、进一步地，所述的抽压嘴内径为0.3mm-2mm且与真空隔热腔的厚度一致，厚度为0.3mm-1.8mm，比滞止罩外框厚度少0.2mm。

13、进一步地，所述的l形探针支杆内径为4mm-12mm、厚度为1mm-3mm与真空滞止罩的内径与厚度相同；所述的热电偶探头8使用铠装热电偶，外径为0.5mm或0.8mm；所述的总压探头内径为0.3mm-0.8mm，外径为0.5mm-1mm；所述的l形探针支杆采用填充高温矾土水泥的方式固定热电偶探头和总压探头。

14、进一步地，所述的热电偶探头与真空滞止罩端部的距离为真空滞止罩轴向长度的80％。

15、进一步地，所述的真空滞止罩、l形探针支杆、探针安装底座的主体材料使用德标1.4542型号的不锈钢或镍基合金材料制成；所述的真空滞止罩的外表面光洁度不低于3.2μm；所述的总压探头内表面光洁度不低于1.6μm。

16、与现有技术相比，本实用新型具有以下技术特点：

17、本实用新型能够对气流滞止状态时的温度和压力大小进行准确的测量。所述的滞止罩外框和滞止罩内框之间设置的真空隔热腔，能够有效减少气流进入滞止罩内的热量损失，缩短达到热平衡状态的时间。另外，所述的滞止罩泄压孔的设计，能够保持气流的稳定流动。同时，所述的热电偶探头和总压探头的配置，能够对气流温度和压力进行准确的测量和分析，确保测量结果的准确性。

技术特征：

1.一种带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，包括真空滞止罩(1)、测量探头(2)、l形探针支杆(3)以及探针安装底座(4)，其中：

2.根据权利要求1所述的带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，泄压孔(10)的横截面积小于真空滞止罩(1)内圆一半面积；泄压孔(10)沿径向贯穿滞止罩泄压底座(5)。

3.根据权利要求1所述的带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，测量探头(2)包括热电偶探头(8)、总压探头(9)；热电偶探头(8)、总压探头(9)的端部延伸到真空滞止罩(1)中，并位于真空滞止罩(1)的中部；热电偶探头(8)设置两个，总压探头(9)设置一个，总压探头(9)位于两个热电偶探头(8)之间。

4.根据权利要求1所述的带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，探针安装底座(4)周围分布有安装法兰，且在探针安装底座(4)上加工有安装座接口螺纹(23)；安装法兰上开设有安装座固定孔(22)。

5.根据权利要求1所述的带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，所述的滞止罩内框(18)厚度为0.5mm-2mm，滞止罩外框(19)厚度为0.5mm-2mm，真空隔热腔(17)的厚度为0.3mm-2mm。

6.根据权利要求1所述的带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，所述的真空滞止罩(1)内径为4mm-12mm、厚度为1mm-3mm，其中滞止罩封闭环(6)与滞止罩头部(7)焊接，滞止罩泄压底座(5)与滞止罩封闭环(6)焊接。

7.根据权利要求1所述的带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，所述的抽压嘴(13)内径为0.3mm-2mm且与真空隔热腔(17)的厚度一致，厚度为0.3mm-1.8mm，比滞止罩外框(19)厚度少0.2mm。

8.根据权利要求3所述的带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，所述的l形探针支杆(3)内径为4mm-12mm、厚度为1mm-3mm与真空滞止罩(1)的内径与厚度相同；所述的热电偶探头(8)使用铠装热电偶，外径为0.5mm或0.8mm；所述的总压探头(9)内径为0.3mm-0.8mm，外径为0.5mm-1mm；所述的l形探针支杆(3)采用填充高温矾土水泥的方式固定热电偶探头(8)和总压探头(9)。

9.根据权利要求3所述的带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，所述的热电偶探头(8)与真空滞止罩(1)端部的距离为真空滞止罩(1)轴向长度的80％。

10.根据权利要求3所述的带真空隔热腔滞止罩的气动参数测量探头，其特征在于，所述的真空滞止罩(1)、l形探针支杆(3)、探针安装底座(4)的材料使用德标1.4542型号的不锈钢或镍基合金材料制成；所述的真空滞止罩(1)的外表面光洁度不低于3.2μm；所述的总压探头(9)内表面光洁度不低于1.6μm。

技术总结本技术公开了一种滞止罩带真空隔热腔的气动参数测量探头，包括真空滞止罩、测量探头、L形探针支杆以及探针安装底座，其中：所述的真空滞止罩包括依次连接的滞止罩泄压底座、滞止罩封闭环、滞止罩头部；其中，滞止罩头部包括滞止罩内框、滞止罩外框、真空隔热腔；所述的滞止罩泄压底座还开设有泄压孔；所述的滞止罩封闭环上还具有抽压嘴、弹簧片、弹簧空腔，其中，抽压嘴设置在滞止罩封闭环的一侧，弹簧空腔设置在滞止罩封闭环的另一侧，通过引压空腔与抽压嘴连通；弹簧片布置在弹簧空腔中；在滞止罩泄压底座的端面上还具有对接抽压嘴的抽压嘴凹孔；所述的L形探针支杆内部包裹着测量探头，L形探针支杆的末端与探针安装底座连接。技术研发人员：刘永绩,薛龙献,陈川,唐传君,陶瑜华,黄天翔受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所技术研发日：20231129技术公布日：2024/7/25