阻滯式總溫傳感器制造技術

本發明專利技術公開的一種阻滯式總溫傳感器，旨在提供一種空氣流動效率高，能夠準確地測量大氣總溫的傳感器。本發明專利技術通過下述技術方案予以實現：風道（1）通過支架（2）連接法蘭盤（3）與底座（4），圓形進氣口通過進氣道（6）和喉管（7）連通設置在所述風道（1）和支架（2）組成的中空型腔的三通氣流管道；在進氣道和喉部（9）彎曲方向的連續曲面上，分別制有連通氣流管道和總溫傳感器外部大氣的進氣道陣列孔（12）、喉管陣列孔（13）和圓形開孔（14），由此構成附面層吹除器（11）；氣流從進氣口（5）流入，經收斂的進氣道壓縮到達橢圓形的喉管后，氣流分成兩束，繞過圓形的喉部向下進入溫度敏感元件（10）測得大氣總溫。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種阻滯式總溫傳感器。
技術介紹
測量大氣總溫的裝置，又稱阻滯溫度傳感器。總溫信號可供大氣數據計算機作解算大氣靜溫、真實空速等參數用。總溫信號還可直接用于指示，它反映飛機某些部位上構件可能達到的溫度。氣流流過物體受到阻滯時流速降低到零，動能轉換為熱能使局部溫度升高，這個溫度稱為總溫或阻滯溫度。如果動能能100%轉化為勢能(即使空氣100%的壓縮)則叫做空氣的完全阻滯)。但是一般來說氣流阻滯是不完全的，在非全阻滯點上氣流流速不為零，測量過程不是理想的絕熱過程，同時由于感溫元件會以各種方式與周圍環境交換熱量，因此傳感器測得的溫度小于理論的總溫。理論總溫值可通過在計算中引入所謂恢復系數γ而求得，γ是一個數值小于1的數。它與傳感器的結構、尺寸、氣流的粘性和流速、傳感器在飛機上的安裝位置以及迎角和飛行姿態等有關，是衡量傳感器性能的重要指標之一。性能良好的傳感器的恢復系數可達0.99以上。總溫傳感器通常安裝在翼尖、垂尾頂部、機頭側面或其他氣流不易受到擾動的地方。總溫傳感器分阻滯型和音速型兩種。阻滯型傳感器的阻滯室呈先擴后縮的形狀。在擴散段，氣流流速逐漸降低,在T型管道交界處流速降低到最低。交界處的凸臺面所造成的空氣動力效應，迫使氣體流入放置感溫元件的管道內。現有技術的阻滯式總溫傳感器受限于傳統的加工制造方式，其進氣口多為長方形或半圓形，進氣道多為多個矩形管路的結合體。長方形或半圓形的進氣口在相同的結構重量下面積較小，進氣效率不高。當氣流流向與總溫傳感器進氣口軸向夾角較大時，測量效果較差。 本專利技術的目的是對現有技術的阻滯式總溫傳感器進行的進一步發展和改進。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對上述現有技術存在的不足之處，提供一種進氣效率較高，在較大攻角（側滑角）下仍能準確測量大氣總溫的阻滯式總溫傳感器。本專利技術的目的可以通過以下措施來達到。本專利技術提供的一種阻滯式總溫傳感器，包括風道1、支架2、法蘭盤3和底座4，以及設置在流線型風道1內的進氣道6和喉管7，其特征在于：所述風道1具有圓形進氣口，并通過支架2連接法蘭盤3與底座4，圓形進氣口通過進氣道6和喉管7連通設置在所述風道1和支架2組成的中空型腔的三通氣流管道；為了消除貼近管道表面的附面層對溫度測量的影響，在進氣道6和喉部9彎曲方向的連續曲面上，分別制有連通氣流管道和總溫傳感器外部大氣的進氣道陣列孔12、喉管陣列孔13和與氣流方向垂直的圓形開孔14，由此構成附面層吹除器11；當工作時，氣流從進氣口5流入，經收斂的進氣道6壓縮到達橢圓形的喉管7后，氣流分成兩束，一部分裹夾氣流中的顆粒物由尾部排氣口8排出，另一部分被阻滯，繞過圓形的喉部9向下進入溫度敏感元件10測得大氣總溫。本專利技術相比于現有技術具有如下效果。本專利技術采用正圓型的進氣口以及光滑無直角邊緣的進氣道，重量較輕，提升了進氣效率。相比于現有技術的同類阻滯式總溫傳感器，在較大攻角（側滑角）下仍能準確測量大氣總溫。本專利技術采用了流線型的風道外形設計，相比于現有技術的同類阻滯式總溫傳感器，外部空氣阻力較小。本專利技術的附面層吹除孔分布面積廣，引壓腔截面較大，相比于現有技術的同類阻滯式總溫傳感器，附面層吹除性能較好。本專利技術由于氣流在進入溫度敏感元件（10）前的整個流動過程中都要流經附面層吹除器（11），因此可以充分地利用壓差效應將進氣管路的附面層吹除，提高測量的準確性。附圖說明下面結合附圖和實施例進一步說明本專利技術，但并不因此將本專利技術限制在所述的實施例范圍之中。圖1是本專利技術阻滯式總溫傳感器的外形示意圖。圖2是圖1進氣道的剖視結構示意圖。圖3是圖2中附面層吹除器的結構圖。圖中：1風道，2支架，3法蘭盤，4底座，5進氣口，6進氣道，7喉管，8尾部排氣口，9喉部，10溫度敏感元件，11附面層吹除器，12進氣道陣列孔，13喉管陣列孔，14圓形開孔。具體實施方式如圖1。本專利技術阻滯式總溫傳感器主要由風道1、支架2、法蘭盤3和底座4組成。風道1和支架2是由銅合金制造的空心結構，兩者組合后內部的空腔構成了T字形的三通氣流管道。法蘭盤3用于將本專利技術安裝在飛機上。底座4上安裝插座作為電氣接口，用于引出傳感器所感測到的總溫信號。風道1的外形是由計算和試驗得到的，能夠降低空氣阻力。風道1具有圓形進氣口，并通過支架2連接法蘭盤3與底座4，圓形進氣口通過進氣道6和喉管7連通設置在所述風道1和支架2組成的中空型腔的三通氣流管道；為了消除貼近管道表面的附面層對溫度測量的影響，在進氣道6和喉部9彎曲方向的連續曲面上，分別制有連通氣流管道和總溫傳感器外部大氣的進氣道陣列孔12、喉管陣列孔13和與氣流方向垂直的圓形開孔14，由此構成附面層吹除器11；當工作時，氣流從進氣口5流入，經收斂的進氣道6壓縮到達橢圓形的喉管7后，氣流分成兩束，一部分裹夾氣流中的顆粒物由尾部排氣口8排出，另一部分被阻滯，繞過圓形的喉部9向下進入溫度敏感元件10測得大氣總溫。如圖2。風道1的進氣口5是一個呈正圓形的均勻過渡結構，該結構的入口面積為350mm2，出口面積為200 mm2。氣流進入進氣口5后，阻滯氣流流經沒有直角邊緣的進氣道6內進行壓縮，在喉管7位置壓縮達到最大。 進氣道6是一個入口為正圓形，出口為橢圓形的均勻收斂結構。該結構的入口面積為200mm2，出口面積為67 mm2，水平收縮角為20°～30°，壓縮比為3：1。喉管后部的氣流管道是由風道1內部加工的連續曲面和支架2頂端相組合得到的整體結構，該結構有兩個出口，一個出口沿水平方向，另一個出口旋轉95°～115°向下。當氣流中含有固體顆粒物時，固體顆粒物由于慣性作用，在通過喉部9后會和一部分氣流繼續沿水平方向運動，最后經尾部排氣口8排出。另一部分氣流沿附面層吹除器11運動轉向下方，在該阻滯過程中速度降低，溫度升高，最后進入溫度敏感元件10中完全被阻滯，從而令溫度敏感元件10得以感測氣流的阻滯溫度（總溫）。如圖3。附面層吹除器11是由連續布置圓形的進氣道陣列孔12、喉管陣列孔13和圓形開孔14組成的連通氣流管道和總溫傳感器外部大氣的管路結構。進氣道陣列孔12布置于進氣道6上，由3排圓形陣列小孔組成，每排間距為3mm；喉管陣列孔13布置于喉部9，以圓形開孔14軸線為旋轉軸布置，由7排圓形陣列小孔組成。進氣道陣列孔12、喉管陣列孔13和圓形開孔14相鄰小孔軸線的夾角為40°。上述實施方式描述了特定的實施例，以告訴本領域技術人員如何構造并應用本專利技術的最佳模式。出于表明專利技術原理的目的，簡化或省略了一些常規方面。本領域的技術人員會理解這些實施例的變體落入本專利技術范圍之內。本領域的技術人員會理解以下描述的特征可以以不同方式結合，從而產生本專利技術的多個變體。因此，本專利技術不限于以下描述的特定實施例，而僅有權利要求和其等價物所限定。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種阻滯式總溫傳感器，包括風道（1）、支架（2）、法蘭盤（3）和底座（4），以及設置在流線型風道（1）內的進氣道（6）和喉管（7），其特征在于：所述風道（1）具有圓形進氣口，并通過支架（2）連接法蘭盤（3）與底座（4），圓形進氣口通過進氣道（6）和喉管（7）連通設置在所述風道（1）和支架（2）組成的中空型腔的三通氣流管道；為了消除貼近管道表面的附面層對溫度測量的影響，在進氣道（6）和喉部（9）彎曲方向的連續曲面上，分別制有連通氣流管道和總溫傳感器外部大氣的進氣道陣列孔（12）、喉管陣列孔（13）和與氣流方向垂直的圓形開孔（14），由此構成附面層吹除器（11）；當工作時，氣流從進氣口（5）流入，經收斂的進氣道（6）壓縮到達橢圓形的喉管（7）后，氣流分成兩束，一部分裹夾氣流中的顆粒物由尾部排氣口（8）排出，另一部分被阻滯，繞過圓形的喉部（9）向下進入溫度敏感元件（10）測得大氣總溫。

【技術特征摘要】
1.一種阻滯式總溫傳感器，包括風道（1）、支架（2）、法蘭盤（3）和底座（4），以及設置在流線型風道（1）內的進氣道（6）和喉管（7），其特征在于：所述風道（1）具有圓形進氣口，并通過支架（2）連接法蘭盤（3）與底座（4），圓形進氣口通過進氣道（6）和喉管（7）連通設置在所述風道（1）和支架（2）組成的中空型腔的三通氣流管道；為了消除貼近管道表面的附面層對溫度測量的影響，在進氣道（6）和喉部（9）彎曲方向的連續曲面上，分別制有連通氣流管道和總溫傳感器外部大氣的進氣道陣列孔（12）、喉管陣列孔（13）和與氣流方向垂直的圓形開孔（14），由此構成附面層吹除器（11）；當工作時，氣流從進氣口（5）流入，經收斂的進氣道（6）壓縮到達橢圓形的喉管（7）后，氣流分成兩束，一部分裹夾氣流中的顆粒物由尾部排氣口（8）排出，另一部分被阻滯，繞過圓形的喉部（9）向下進入溫...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍彥志，禹杰，宋世峰，
申請(專利權)人：成都凱天電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51