一种带温度修正的热线探针.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106840270A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710204364.5(22)申请日2017.03.31(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人马宏伟赵连鹏(51)Int.Cl.G01D21/02(2006.01)G01D3/036(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种带温度修正的热线探针(57)摘要本发明属于速度测试技术领域，公开了一种带温度修正的热线探针。该探针包含探针头部、支杆(1)，探针头部包含温度传感器(2)、热线支架(3)以及热线(4)，热线(4)焊接在热线支架(3)上，热线引线(5)经过探针支杆(1)内部通道与外部电路连接，温度传感器(2)位于热线支架(3)安装面中心位置，其引线通过支杆(1)内部通道引出。与现有的压力探针和温度探针相比，本发明经过标定，能够同时测量来流的静温，速度大小、方向以及速度脉动参数，同时还能对热线的测量结果进行温度修正，适用于测量温度及速度脉动大的流场。CN106840270ACN106840270A权利要求书1/1页1.一种带温度修正的热线探针，其特征在于：包含探针头部、支杆(1)，探针头部包含温度传感器(2)、热线支架(3)以及热线(4)，热线(4)焊接在热线支架(3)上，热线引线(5)由探针支杆(1)内部通道引出，温度传感器(2)固定在热线支架(3)安装面中心位置，温度传感器引线(6)通过支杆(1)内部通道引出。2.根据权利要求1所述的一种带温度修正的热线探针，其特征在于：探针支杆(1)为圆柱状结构，内部开有通道，支杆(1)外径选择4到10毫米，内径比外径小1毫米。3.根据权利要求1所述的一种带温度修正的热线探针，其特征在于：热线(4)材料为钨、铂或者铂铱合金，其直径为1到30微米，热线(4)长度与直径比值为100到600。4.根据权利要求1所述的一种带温度修正的热线探针，其特征在于：热线支架(3)为金属，支架(3)与安装面绝缘连接，热线(4)头部结构选择单丝或者多丝。5.根据权利要求1所述的一种带温度修正的热线探针，其特征在于：温度传感器(2)选择高频响的热电偶或者热电阻。2CN106840270A说明书1/2页一种带温度修正的热线探针技术领域[0001]本发明属于速度温度测试技术领域，涉及一种带温度修正的热线探针，本发明不仅可以同时测量流体的静温和速度参数，而且可以用于修正静温对热线测量结果的影响。背景技术[0002]热线探针以其尺寸小、频响高而广泛应用于湍流研究。在流场中温度和速度是密切相关的，并且热线探针由于其测量原理涉及传热过程，温度对热线探针测量结果的影响是无法忽略的，而传统的热线探针只能获得流场的速度信息，无法获得温度这一重要信息，更无法对热线的测量结果进行温度修正。[0003]热线探针在实际使用过程中无法完全保证流场的温度与标定时的温度完全一致，并且在实际流场中温度也是在时刻变化的，因此没有经过温度修正的热线探针测量结果是不准确的。[0004]目前的科学研究以及工程使用中缺乏兼顾温度信息的获取以及温度修正的热线探针技术。发明内容[0005]本发明主要解决的技术问题是：针对目前的科学研究以及工程使用中缺乏兼顾温度信息的获取以及温度修正的热线探针技术，发明一种组合动态探针，采用热线及温度传感器组合的方式同时获取流场速度及静温信息，准确修正静温对热线测量的影响。[0006]本发明的技术解决方案是：[0007]本发明包含探针头部、支杆(1)，探针头部包含热线(4)、热线支架(3)以及温度传感器(2)，热线(4)焊接在热线支架(3)上，热线引线(5)由探针支杆(1)内部通道引出，温度传感器(2)固定在热线支架(3)安装面中心位置，温度传感器引线(6)通过支杆(1)内部通道引出。[0008]进一步，探针支杆(1)为圆柱状结构，内部开有通道，支杆(1)外径选择4到10毫米，内径比外径小1毫米。[0009]进一步，热线(4)材料为钨、铂或者铂铱合金，其直径为1到30微米，热线(4)长度与直径比值为100到600。[0010]进一步，热线支架(3)为金属，支架(3)与安装面绝缘连接，热线(4)头部结构选择单丝或者多丝。[0011]进一步，温度传感器(2)选择高频响的热电偶或者热电阻。[0012]本发明的有益效果是：不仅对被测流场的影响较小，保证了安装的可靠性，而且还能同时获得流场的静温和速度信息，利用温度测量结果可以对热线速度测量结果进行温度修正，提高热线测量的准确性。附图说明3CN106840270A说明书2/2页[0013]图1是组合探针的平面结构示意图。[0014]其中，1-热线探针支杆，2-温度