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(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利(72)發(fā)明人馬宏偉李金原鐘亞飛審查員秦婷婷一種測(cè)量小型壓氣機(jī)級(jí)間尖區(qū)流場(chǎng)的組合本發(fā)明屬于亞音速三維流場(chǎng)參數(shù)測(cè)試技術(shù)機(jī)轉(zhuǎn)靜間葉頂尖區(qū)內(nèi)部的二次流動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)21.一種使用測(cè)量小型壓氣機(jī)級(jí)間尖區(qū)流場(chǎng)的組合探針實(shí)現(xiàn)獲得小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流氣流俯仰角、氣流偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)的動(dòng)態(tài)變化的使用方法,所使用的測(cè)量小型壓氣機(jī)級(jí)間尖區(qū)流場(chǎng)的組合探針的結(jié)構(gòu)為,其特征在于:組合探針由兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針組成,分別是正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針和斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針;兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針均由探針頭部(1)、支桿(2)、動(dòng)態(tài)壓力傳感器(6)、定位塊(8)組成;探針頭部(1)由共底面的圓柱體(3)和圓弧旋轉(zhuǎn)體(4)組成,圓弧旋轉(zhuǎn)體(4)是以圓弧AB繞軸OB旋轉(zhuǎn)一周而成,軸OB與B點(diǎn)切線垂直,與圓柱體(3)軸線重合,AB圓弧介于1/8圓周和1/4圓周之間;正孔型壓力探針的探針頭部(1)開設(shè)一個(gè)壓力感受孔,為正孔(5);斜孔型壓力探針的探針頭部(1)開設(shè)一個(gè)壓力感受孔,為斜孔(14);兩種壓力探針的壓力感受孔均與探針頭部(1)內(nèi)封裝的動(dòng)態(tài)壓力傳感器(6)連通,壓力感受孔的中心線與探針頭部(1)圓柱體的軸線在同一個(gè)平面上,探針頭部(1)圓柱體的軸線與探針支桿(2)的軸線重合;探針頭部(1)圓柱體(3)的直徑為d,取值范圍為1.2毫米≤d≤2毫米,長(zhǎng)4d至8d;壓力感受孔的直徑為0.2毫米至0.4毫米,正孔(5)的中心線與探針頭部(1)圓柱體(3)的軸線夾角為90°,斜孔(14)的中心線與探針頭部(1)圓柱體(3)的軸線夾角為θ,取值范圍為0°≤θ<90°;正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針頭部圓柱體(3)與旋成體(4)交界面到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為hz,正孔(5)圓心到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為h1,取值范圍為hz≤h1≤d;斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針頭部圓柱體(3)與旋成體(4)交界面到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為hx,斜孔(14)圓心到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為h2,取值范圍為0≤h2<hx;探針支桿(2)為圓柱體,直徑為D,取值范圍為2毫米≤D≤4毫米,其內(nèi)部開有圓型管道,探針頭部(1)內(nèi)封裝的動(dòng)態(tài)壓力傳感器的線纜(7)通過探針支桿(2)內(nèi)的管道引出探針尾部,兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的尾部均套裝一個(gè)定位塊(8);定位塊(8)為一體結(jié)構(gòu),包含長(zhǎng)方體底座(9)、圓柱體凸臺(tái)(10)、通孔(11)、螺紋孔(12),定位塊(8)通過通孔(11)套裝于探針尾部,由埋頭螺釘(13)穿過凸臺(tái)(10)兩側(cè)螺紋孔(12)固定,埋頭螺釘(13)全部嵌入螺紋孔(12)內(nèi);長(zhǎng)方體底座(9)包含四個(gè)長(zhǎng)方形側(cè)面和兩個(gè)正方形底面,四個(gè)側(cè)面中相鄰兩個(gè)側(cè)面互相垂直,四個(gè)側(cè)面均可作為定位面,底座(9)中一個(gè)底面與圓柱體凸臺(tái)(10)連接,底面的中垂線與凸臺(tái)(10)軸線重合,凸臺(tái)(10)軸線與通孔(11)中心線重合,通孔直徑為D+0.05毫米,凸臺(tái)外徑為M,取值范圍為D+2毫米≤M≤D+5毫米,底座(9)底面邊長(zhǎng)為M至M+3毫米,底座(9)厚度為H,取值范圍為2毫米≤H≤5毫米;測(cè)量前,在亞音速校準(zhǔn)風(fēng)洞中對(duì)兩種探針分別進(jìn)行標(biāo)定,選取定位塊(8)底座(9)中一個(gè)側(cè)面作為定位面,通過水平儀確定定位塊(8)定位面與壓力感受孔的相對(duì)位置,由埋頭螺釘(13)固定定位塊(8),在不同來流方向、不同馬赫數(shù)下,獲得探針氣動(dòng)校準(zhǔn)系數(shù);使用步驟為,第一步:利用水平儀調(diào)整位移機(jī)構(gòu)定位面水平,將探針安裝在位移機(jī)構(gòu)上,在探針定位塊(8)的定位面上放置水平儀,沿探針支桿(2)軸線旋轉(zhuǎn)探針,通過水平儀調(diào)整定位面水平,確定正孔(5)中心線與位移機(jī)構(gòu)定位面的相對(duì)位置,將探針固定在位移機(jī)構(gòu)將斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針安裝固定在另一個(gè)位移機(jī)構(gòu)上,具體過程為,利用水平儀調(diào)整位移機(jī)構(gòu)定位面水平,將斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針安裝在位移機(jī)構(gòu)上,在探針定位塊(8)的定位面上放置水平儀,沿探針支桿(2)軸線旋轉(zhuǎn)探針,通過水平儀調(diào)整定位面水平,確定斜孔(14)中心線與位移機(jī)構(gòu)定位面的相對(duì)位置,將探針固定在位移機(jī)構(gòu)上;第二步:將安3裝正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的位移機(jī)構(gòu)通過定位裝置安裝到被測(cè)小型壓氣機(jī)的機(jī)匣(21)上,調(diào)整位移機(jī)構(gòu)將該探針插入小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)流場(chǎng)某一徑向位置,根據(jù)已知的平均來流方向,通過位移機(jī)構(gòu)調(diào)整探針,使正孔(5)對(duì)準(zhǔn)平均來流方向位移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)探針繞探針支桿(2)軸線向逆時(shí)針和順時(shí)針方向各旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,旋轉(zhuǎn)角度為30°至45°,共測(cè)量3個(gè)角度位置,在每個(gè)角度位置下,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)根據(jù)軸脈沖觸發(fā)鎖相采集動(dòng)態(tài)壓力,觸發(fā)采集過程為,在小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸尾部安裝一個(gè)軸編碼器(17),小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸(20)與軸編碼器(17)轉(zhuǎn)軸連接,小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸(20)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子(18)旋轉(zhuǎn),同時(shí)帶動(dòng)軸編碼器(17)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),當(dāng)探針壓力感受孔相對(duì)于轉(zhuǎn)子(18)移動(dòng)到某一周向位置時(shí),通過程序控制,軸編碼器(17)向同步器(16)輸出一脈沖信號(hào),同步器(16)向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)輸出脈沖觸發(fā)采集信號(hào),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)控制壓力探針采集壓力,軸脈沖觸發(fā)鎖相采集嚴(yán)格保證每次數(shù)據(jù)采集都是從轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系的相同周向位置開始采集,采集1000轉(zhuǎn)至2000轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)壓力信號(hào),根據(jù)校準(zhǔn)風(fēng)洞中的校準(zhǔn)系數(shù)獲得此位置的氣流偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù);第三步:將安裝正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的位移機(jī)構(gòu)取下,將安裝斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的位移機(jī)構(gòu)通過定位裝置安裝到小型壓氣機(jī)機(jī)匣(21)的同一位置,調(diào)整位移機(jī)構(gòu)將該探針插入壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)流場(chǎng)同一徑向位置,根據(jù)已知的平均來流方向,通過位移機(jī)構(gòu)調(diào)整探針,使斜孔(14)對(duì)準(zhǔn)平均來流方向,保證斜孔(14)的圓心與正孔(5)在基準(zhǔn)位置時(shí)的圓心位于同一空間點(diǎn),在此位置下,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)根據(jù)軸脈沖觸發(fā)鎖相采集動(dòng)態(tài)壓力,采集1000轉(zhuǎn)至2000轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)壓力信號(hào),根據(jù)校準(zhǔn)風(fēng)洞中的校準(zhǔn)系數(shù)獲得此位置的氣流俯仰角;第四步:將探針插入到流場(chǎng)的不同徑向位置,重復(fù)上述測(cè)量步驟,獲得小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流氣流俯仰角、氣流偏轉(zhuǎn)角4技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬于亞音速三維流場(chǎng)參數(shù)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種測(cè)量小型壓氣機(jī)級(jí)間尖區(qū)流場(chǎng)的組合探針及方法,本發(fā)明的組合探針由兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針組成,兩種經(jīng)過風(fēng)洞校準(zhǔn)的單孔動(dòng)態(tài)壓力探針先后插入到流場(chǎng)同一徑向位置進(jìn)行測(cè)量,通過數(shù)據(jù)處理能獲得壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流氣流俯仰角、氣流偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)的動(dòng)態(tài)變化。背景技術(shù)[0002]獲取小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流動(dòng)態(tài)參數(shù),對(duì)小型壓氣機(jī)設(shè)計(jì)及提高壓氣機(jī)性能具有重要意義。對(duì)于小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜子之間葉頂尖區(qū)內(nèi)部的三維流場(chǎng)參數(shù)的測(cè)試,由于流場(chǎng)包含動(dòng)葉尾跡、泄漏渦以及其他二次流動(dòng),流場(chǎng)具有很強(qiáng)的非定常性、有旋性,并且小型壓氣機(jī)軸向間隙非常小,間隙尺寸在2mm左右,因此,尖區(qū)流場(chǎng)的參數(shù)測(cè)試存在氣流偏轉(zhuǎn)[0003]常規(guī)的穩(wěn)態(tài)壓力探針,一方面是受尺寸限制無法插入小型壓氣機(jī)級(jí)間進(jìn)行測(cè)試,另一方面無法獲得流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)信息;熱線探針能夠測(cè)量出流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)速度信號(hào),但不轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量,我們更希望獲得轉(zhuǎn)靜子之間尖區(qū)二次流流場(chǎng)氣流俯仰便改進(jìn)機(jī)器性能,上述探針無法滿足目前的測(cè)試需求。[0004]目前在測(cè)量亞音速三維流場(chǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)中,通常采用多孔動(dòng)態(tài)壓力探針,探針至少開有2個(gè)壓力感受孔,探針頭部至少封裝2個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器,由于感受孔之間存在一定的間距,每個(gè)感受孔測(cè)得的數(shù)據(jù)不是同一空間點(diǎn)的壓力值,這導(dǎo)致探針的空間分辨率較低,同時(shí)受傳感器尺寸的限制,多孔動(dòng)態(tài)壓力探針頭部尺寸不容易做得小,探針頭部尺寸較大,導(dǎo)致探針無法插入小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜子之間進(jìn)行測(cè)試,頭部尺寸較大會(huì)降低探針的空間分辨[0005]單孔動(dòng)態(tài)壓力探針頭部只封裝一個(gè)壓力傳感器,頭部尺寸較小,具有測(cè)量小型壓氣機(jī)級(jí)間流場(chǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的潛力。目前關(guān)于三維單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的介紹不多,專利201710118903.3介紹了一種測(cè)量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場(chǎng)的單斜孔動(dòng)態(tài)壓力探針,探針頭部為共底面的圓柱體和斜切體,專利201710115438.8中介紹了一種測(cè)量轉(zhuǎn)子出口跨音三維流場(chǎng)的圓錐單孔動(dòng)態(tài)壓力探針,探針頭部為共底面的圓柱體和圓錐體。兩種探針頭部尺寸較大,一方面導(dǎo)致探針無法插入小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間測(cè)量流場(chǎng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化,另一方面使得探針空間分辨率較低;探針頭部圓柱體與斜切體、圓錐體連接處過渡角過大,當(dāng)來流氣流角較大時(shí),氣流容易在探針頭部附近產(chǎn)生分離,嚴(yán)重干擾被測(cè)流場(chǎng);當(dāng)探針用于靠近端壁三維流場(chǎng)動(dòng)態(tài)壓力的測(cè)量時(shí),來流繞過圓柱會(huì)產(chǎn)生馬蹄渦,馬蹄渦會(huì)降低探針的測(cè)試精度;斜切體和錐體尖端空間較小,動(dòng)態(tài)壓力傳感器無法靠近壓力感受孔安裝,導(dǎo)致壓力感受孔到傳感器之間的空腔較大,容腔效應(yīng)明顯,探針的頻響較低;在測(cè)量三維流場(chǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的過程中,單孔動(dòng)態(tài)壓力探針需要沿支桿軸線旋轉(zhuǎn)的角度位置較多,這增加了測(cè)量的復(fù)雜性,并且5這兩種探針沒有關(guān)于定位塊的權(quán)利要求。因此,上述兩個(gè)專利申請(qǐng)無法適用于小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流三維流場(chǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量。[0006]目前關(guān)于探針定位塊的介紹較少,例如專利201710200518.3中介紹了一種壓力探針定位塊,定位塊底座的一個(gè)側(cè)面套裝一個(gè)氣泡水平儀,該定位塊存在尺寸大、定位面單一等缺點(diǎn)。[0007]因此,為了測(cè)量小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流三維流場(chǎng)的氣流俯仰角、氣流偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)的動(dòng)態(tài)變化,亟需研制一種自帶定位功能的小尺寸動(dòng)態(tài)壓力探針。發(fā)明內(nèi)容[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:獲取小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流動(dòng)態(tài)參數(shù),包括測(cè)量小型壓氣機(jī)級(jí)間尖區(qū)流場(chǎng)的組合探針及方法,本發(fā)明的組合探針由兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針組成,兩種經(jīng)過風(fēng)洞校準(zhǔn)的單孔動(dòng)態(tài)壓力探針先后插入到流場(chǎng)同一徑向位置進(jìn)行測(cè)量,保證兩種探針壓力感受孔的圓心位于同一空間點(diǎn),通過兩種探針的組合獲得了小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流氣流俯仰角、氣流偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)的動(dòng)態(tài)變化。相對(duì)于其它三維流場(chǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量方法,本發(fā)明具有空間分辨率較高、可精確測(cè)量小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流流場(chǎng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化、對(duì)尖區(qū)流場(chǎng)干擾小、頻響高的優(yōu)點(diǎn)。[0009]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:[0010]1、由兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針組成,分別是正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針和斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針;兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針均由探針頭部(1)、支桿(2)、動(dòng)態(tài)壓力傳感器(6)、定位塊(8)組成;探針頭部(1)由共底面的圓柱體(3)和圓弧旋成體(4)組成,圓弧旋轉(zhuǎn)體(4)是8圓周和1/4圓周之間;正孔型壓力探針的探針頭部(1)開設(shè)一個(gè)壓力感受孔,為正孔(5);斜孔型壓力探針的探針頭部(1)開設(shè)一個(gè)壓力感受孔,為斜孔(14);兩種壓力探針的壓力感受孔均與探針頭部(1)內(nèi)封裝的動(dòng)態(tài)壓力傳感器(6)連通,壓力感受孔的中心線與探針頭部(1)圓柱體的軸線在同一個(gè)平面上,探針頭部(1)圓柱體的軸線與探針支桿(2)的軸線重合;[0011]2、進(jìn)一步,探針頭部(1)圓柱體(3)的直徑為d,取值范圍為1.2mm≤d≤2mm,長(zhǎng)4d至8d;壓力感受孔的直徑為0.2mm至0.4mm,正孔(5)的中心線與探針頭部(1)圓柱體(3)的軸線夾角為90°,斜孔(14)的中心線與探針頭部(1)圓柱體(3)的軸線夾角為θ,取值范圍為0°≤0<90°;正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針頭部圓柱體(3)與旋成體(4)交界面到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為h?,正孔(5)圓心到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為h?,取值范圍為h?≤h?≤d;斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針頭部圓柱體(3)與旋成體(4)交界面到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為h,斜孔(14)圓心到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為h?,取值范圍為0≤h?<h;圓型管道,探針頭部(1)內(nèi)封裝的動(dòng)態(tài)壓力傳感器的線纜(7)通過探針支桿(2)內(nèi)的管道引出探針尾部,兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的尾部均套裝一個(gè)定位塊(8);[0013]4、進(jìn)一步,定位塊(8)為一體結(jié)構(gòu),包含長(zhǎng)方體底座(9)、圓柱體凸臺(tái)(10)、通孔(11)、螺紋孔(12),定位塊(8)通過通孔(11)套裝于探針尾部,由埋頭螺釘(13)穿過凸臺(tái)(10)兩側(cè)螺紋孔(12)固定,埋頭螺釘(13)全部嵌入螺紋孔(12)內(nèi);長(zhǎng)方體底座(9)包含四個(gè)6長(zhǎng)方形側(cè)面和兩個(gè)正方形底面,四個(gè)側(cè)面中相鄰兩個(gè)側(cè)面互相垂直,四個(gè)側(cè)面均可作為定位面,底座(9)中一個(gè)底面與圓柱體凸臺(tái)(10)連接,底面的中垂線與凸臺(tái)(10)軸線重合,凸臺(tái)(10)軸線與通孔(11)中心線重合,通孔直徑為D+0.05mm,凸臺(tái)外徑為M,取值范圍為D+2mm≤M≤D+5mm,底座(9)底面邊長(zhǎng)為M至M+3mm,底座(9)厚度為H,取值范圍為2mm≤H≤5mm;[0014]5、進(jìn)一步,測(cè)量前,在亞音速校準(zhǔn)風(fēng)洞中對(duì)兩種探針分別進(jìn)行標(biāo)定,選取定位塊(8)底座(9)中一個(gè)側(cè)面作為定位面,通過水平儀確定定位塊(8)定位面與壓力感受孔的相對(duì)位置,由埋頭螺釘(13)固定定位塊(8),在不同來流方向、不同馬赫數(shù)下,獲得探針氣動(dòng)校準(zhǔn)系數(shù);體過程為,利用水平儀調(diào)整位移機(jī)構(gòu)定位面水平,將探針安裝在位移機(jī)構(gòu)上,在探針定位塊(8)的定位面上放置水平儀,沿探針支桿(2)軸線旋轉(zhuǎn)探針,通過水平儀調(diào)整定位面水平,確定正孔(5)中心線與位移機(jī)構(gòu)定位面的相對(duì)位置,將探針固定在位移機(jī)構(gòu)上;[0016]7、進(jìn)一步,將斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針安裝固定在另一個(gè)位移機(jī)構(gòu)上,具體過程為,利用水平儀調(diào)整位移機(jī)構(gòu)定位面水平,將斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針安裝在位移機(jī)構(gòu)上,在探針定位塊(8)的定位面上放置水平儀,沿探針支桿(2)軸線旋轉(zhuǎn)探針,通過水平儀調(diào)整定位面水平,確定斜孔(14)中心線與位移機(jī)構(gòu)定位面的相對(duì)位置,將探針固定在位移機(jī)構(gòu)[0017]8、進(jìn)一步,安裝正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的位移機(jī)構(gòu)通過定位裝置安裝到被測(cè)小型壓氣機(jī)的機(jī)匣(21)上,調(diào)整位移機(jī)構(gòu)將該探針插入小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)流場(chǎng)某一徑向位置,根據(jù)已知的平均來流方向,通過位移機(jī)構(gòu)調(diào)整探針,使正孔(5)此位置為基準(zhǔn),利用位移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)探針繞探針支桿(2)軸線向逆時(shí)針和順時(shí)針方向各旋轉(zhuǎn)1根據(jù)軸脈沖觸發(fā)鎖相采集動(dòng)態(tài)壓力,觸發(fā)采集過程為,在小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸尾部安裝一個(gè)軸編碼器(17),小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸(20)與軸編碼器(17)轉(zhuǎn)軸連接,小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸(20)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子(18)旋轉(zhuǎn),同時(shí)帶動(dòng)軸編碼器(17)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),當(dāng)探針壓力感受孔相對(duì)于轉(zhuǎn)子(18)移動(dòng)到某一周向位置時(shí),通過程序控制,軸編碼器(17)向同步器(16)輸出一脈沖信號(hào),同步器(16)向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)輸出脈沖觸發(fā)采集信號(hào),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)控制壓力探針采集壓力,軸脈沖觸發(fā)鎖相采集嚴(yán)格保證每次數(shù)據(jù)采集都是從轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系的相同周向位置(同相位)開始采集,采集1000轉(zhuǎn)至2000轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)壓力信號(hào),根據(jù)校準(zhǔn)風(fēng)洞中的校準(zhǔn)系數(shù)獲得此位[0018]9、進(jìn)一步,將安裝正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的位移機(jī)構(gòu)取下,將安裝斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的位移機(jī)構(gòu)通過定位裝置安裝到小型壓氣機(jī)機(jī)匣(21)的同一位置,調(diào)整位移機(jī)構(gòu)將該探針插入小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)流場(chǎng)同一徑向位置,根據(jù)已知的平均來流方向,通過位移機(jī)構(gòu)調(diào)整探針,使斜孔(14)對(duì)準(zhǔn)平均來流方向,保證斜孔(14)的圓心與正孔(5)在基準(zhǔn)位置時(shí)的圓心位于同一空間點(diǎn),在此位置下,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)根據(jù)軸脈沖觸發(fā)鎖相采集動(dòng)態(tài)壓力,采集1000轉(zhuǎn)至2000轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)壓力信號(hào),根據(jù)校準(zhǔn)風(fēng)洞中的校準(zhǔn)系數(shù)獲得此位置的氣流俯仰角;[0019]10、進(jìn)一步,將探針插入到流場(chǎng)的不同徑向位置,重復(fù)上述測(cè)量步驟,獲得小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)二次流氣流俯仰角、氣流偏轉(zhuǎn)角7[0020]本發(fā)明的有益效果是:[0021]有益效果一:測(cè)量小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)流場(chǎng)參數(shù),需要將探針插到流場(chǎng)內(nèi)部,而小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間軸向間隙非常小,間隙范圍為2mm左右,目前三維多孔/單孔動(dòng)態(tài)壓力探針頭部尺寸過大,無法插入小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間測(cè)量尖區(qū)流場(chǎng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化;本發(fā)明所采用的兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針尺寸小,能插入到小型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)進(jìn)行流場(chǎng)參數(shù)測(cè)量,將兩種開孔形式不一樣的單孔動(dòng)態(tài)壓力探針組合使用,實(shí)現(xiàn)了測(cè)量轉(zhuǎn)靜間尖區(qū)三維流場(chǎng)氣流俯仰角、氣流偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)動(dòng)態(tài)變化的功能;[0022]有益效果二:與其它多孔動(dòng)態(tài)壓力探針相比,本發(fā)明所采用的動(dòng)態(tài)壓力探針的探針頭部尺寸相對(duì)較小,兩種探針壓力感受孔的圓心位于同一空間點(diǎn),探針的空間分辨率較高,測(cè)量精度高,避免小型壓氣機(jī)尖區(qū)流場(chǎng)速度梯度、壓力梯度對(duì)探針測(cè)量結(jié)果的影響,在插入被測(cè)流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí),探針對(duì)被測(cè)流場(chǎng)產(chǎn)生的干擾較小,對(duì)被測(cè)對(duì)象的性能影響??;[0023]有益效果三:當(dāng)氣流流過圓弧旋成體表面時(shí),圓弧旋成體的特殊結(jié)構(gòu)一方面可以抑制氣流在其表面發(fā)生氣流分離,減弱支桿頭部繞流對(duì)尖區(qū)流場(chǎng)的干擾,另一方面,當(dāng)靠近端壁進(jìn)行流場(chǎng)參數(shù)測(cè)量時(shí),本發(fā)明可以抑制探針頭部前端馬蹄渦的尺度,提高測(cè)量精度;[0024]有益效果四:由于探針頭部采用圓弧旋成體的特殊結(jié)構(gòu),頭部尖端空間較大,使得斜孔型動(dòng)態(tài)壓力探針內(nèi)部的壓力傳感器可以更靠近壓力感受孔進(jìn)行安裝,傳感器與壓力感受孔之間的空腔較小,容腔效應(yīng)不明顯,探針的頻響高,可達(dá)50kHz-60kHz;[0025]有益效果五:相對(duì)于其它探針定位塊,本發(fā)明采用的定位塊尺寸小,在測(cè)量過程中,對(duì)探針的影響小,由于四個(gè)側(cè)面均可作為定位面,相互之間可以替換,定位過程簡(jiǎn)單、方便,更適合工程應(yīng)用。附圖說明[0026]圖1是兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針示意圖。[0027]圖2是圓弧線旋成體生成過程。[0028]圖3是正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針示意圖。[0029]圖4是圖3的局部放大圖。[0030]圖5是圖3的俯視圖。[0031]圖6是斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針示意圖。[0032]圖7是圖6的局部放大圖。[0033]圖8是圖6的俯視圖。[0034]圖9是觸發(fā)采集過程示意圖。[0035]其中:1-探針頭部,2-探針支桿,3-圓柱體,4-圓弧旋成體,5-正孔,6-動(dòng)態(tài)壓力傳感器,7-動(dòng)態(tài)壓力傳感器的線纜,8-定位塊,9-長(zhǎng)方體底座,10-圓柱體凸臺(tái),11-通孔,12-螺紋孔,13-埋頭螺釘,14-斜孔,15-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),16-同步器,17-軸編碼器,18-壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子,19-壓氣機(jī)靜子,20-壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸,21-壓氣機(jī)機(jī)匣,22-壓氣機(jī)輪轂。具體實(shí)施方式[0036]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。[0037]如圖3,圖6所示,分別是正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針和斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針;兩8種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針均由探針頭部(1)、支桿(2)、動(dòng)態(tài)壓力傳感器(6)、定位塊(8)組成;探針頭部(1)由共底面的圓柱體(3)和圓弧旋成體(4)組成,如圖2所示,圓弧旋轉(zhuǎn)體(4)是以圓正孔型壓力探針的探針頭部(1)開設(shè)一個(gè)壓力感受孔,為正孔(5);斜孔型壓力探針的探針頭部(1)開設(shè)一個(gè)壓力感受孔,為斜孔(14);兩種壓力探針的壓力感受孔均與探針頭部(1)內(nèi)封裝的動(dòng)態(tài)壓力傳感器(6)連通,壓力感受孔的中心線與探針頭部(1)圓柱體的軸線在同一個(gè)平面上,探針頭部(1)圓柱體的軸線與探針支桿(2)的軸線重合;[0038]如圖4,圖7所示,探針頭部(1)圓柱體(3)的直徑為1.5mm,長(zhǎng)9mm;壓力感受孔的直徑為0.3mm,正孔(5)的中心線與探針頭部(1)圓柱體(3)的軸線夾角為90°,斜孔(14)的中心線與探針頭部(1)圓柱體(3)的軸線夾角為65°;正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針頭部圓柱體(3)與旋成體(4)交界面到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為0.75mm,正孔(5)圓心到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為0.9mm;斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針頭部圓柱體(3)與旋成體(4)交界面到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為0.75mm,斜孔(14)圓心到旋成體(4)最低點(diǎn)的垂直距離為[0039]探針支桿(2)為圓柱體,直徑為3mm,其內(nèi)部開有圓型管道,探針頭部(1)內(nèi)封裝的動(dòng)態(tài)壓力傳感器的線纜(7)通過探針支桿(2)內(nèi)的管道引出探針尾部,兩種單孔動(dòng)態(tài)壓力探針的尾部均套裝一個(gè)定位塊(8);[0040]定位塊(8)為一體結(jié)構(gòu),包含長(zhǎng)方體底座(9)、圓柱體凸臺(tái)(10)、通孔(11)、螺紋孔(12),通過通孔(11)套裝于探針支桿(2)尾部,由埋頭螺釘(13)穿過凸臺(tái)(10)兩側(cè)螺紋孔(12)固定,埋頭螺釘(13)全部嵌入螺紋孔(12)內(nèi);[0041]長(zhǎng)方體底座(9)包含四個(gè)長(zhǎng)方形側(cè)面和兩個(gè)正方形底面,四個(gè)側(cè)面中相鄰側(cè)面互相垂直,四個(gè)側(cè)面均可作為定位面,底座(9)中一個(gè)底面與圓柱體凸臺(tái)(10)連接,底面的中垂線與凸臺(tái)(10)軸線重合,凸臺(tái)(10)軸線與通孔(11)中心線重合,通孔直徑為3.05mm,凸臺(tái)外徑為6mm,底座(9)底面邊長(zhǎng)為8mm,底座(9)厚度為3mm;[0042]測(cè)量前,在亞音速校準(zhǔn)風(fēng)洞中對(duì)兩種探針分別進(jìn)行標(biāo)定,選取定位塊(8)底座(9)中一個(gè)側(cè)面作為定位面,通過水平儀確定定位塊(8)定位面與壓力感受孔的相對(duì)位置,由埋頭螺釘(13)固定定位塊(8),在不同來流方向、不同馬赫數(shù)下,獲得探針氣動(dòng)校準(zhǔn)系數(shù);[0043]測(cè)量時(shí),首先,將正孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針安裝固定在位移機(jī)構(gòu)上,具體過程為,利用水平儀調(diào)整位移機(jī)構(gòu)定位面水平,將探針安裝在位移機(jī)構(gòu)上,在探針定位塊(8)的定位面上放置水平儀,沿探針支桿(2)軸線旋轉(zhuǎn)探針,通過水平儀調(diào)整定位面水平,確定正孔(5)中心線與位移機(jī)構(gòu)定位面的相對(duì)位置,將探針固定在位移機(jī)構(gòu)上;[0044]將斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針安裝固定在另一個(gè)位移機(jī)構(gòu)上,具體過程為,利用水平儀調(diào)整位移機(jī)構(gòu)定位面水平,將斜孔型單孔動(dòng)態(tài)壓力探針安裝在位移機(jī)構(gòu)上,在探針定位塊(8)的定位面上放置水平
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