北京航空航天大学马宏伟获国家专利权
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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种测量跨音流场的薄膜铂电阻动态总温探针获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119223473B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411315699.0,技术领域涉及:G01K7/18;该发明授权一种测量跨音流场的薄膜铂电阻动态总温探针是由马宏伟;李泽涛设计研发完成,并于2024-09-20向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种测量跨音流场的薄膜铂电阻动态总温探针在说明书摘要公布了:本发明属于动态温度测试技术领域,具体涉及一种测量跨音流场的薄膜铂电阻动态总温探针,包括探针头部、探针支杆、薄膜铂电阻、引线孔、圆形管道。探针头部为楔顶双圆弧棱柱结构,在尖劈处装有薄膜铂电阻温度传感器,薄膜铂电阻导线通过引线孔和圆形管道引出与外界采集设备相连,测量时探针头部迎风面包括楔顶斜面、左侧面和右侧面,背风面为圆柱面,本发明提出的校准、测量数据处理方法,大大提高了探针的测量频响和测量精度,适用于测量叶轮机械进、出口及级间跨音流场瞬态温度场,能够快速捕捉到叶轮机械在不同工况下的瞬态温度变化信息,为叶轮机实验提供了一种高效、准确测量跨音非定常流场参数的手段。
本发明授权一种测量跨音流场的薄膜铂电阻动态总温探针在权利要求书中公布了:1.一种基于测量跨音流场的薄膜铂电阻动态总温探针的数据处理方法,所述探针由探针头部1、探针支杆2、上薄膜铂电阻3、下薄膜铂电阻4、引线孔5、圆形管道6组成,其特征在于:探针头部1为楔顶双圆弧棱柱结构,在尖劈处装有上薄膜铂电阻3和下薄膜铂电阻4,上薄膜铂电阻3和下薄膜铂电阻4导线通过引线孔5和圆形管道6引出与外界采集设备相连; 探针头部1迎风面包括楔顶斜面,对称的左侧面和右侧面,背风面为后圆柱面;探针头部1左侧面与右侧面夹角为26°至78°; 探针头部1左侧面和右侧面交界的前缘线,与楔顶斜面的夹角为32°至56°,探针头部采用绝热材料,减少测量时传热误差,提高探针频响和测量精度; 上薄膜铂电阻3和下薄膜铂电阻4采用微型四线制薄膜铂电阻,安装于探针头部1的尖劈处,薄膜铂电阻长度:0.5毫米到3毫米,宽度:0.1毫米到1.5毫米,厚度:0.01毫米到0.2毫米,四线制测量能有效消除引线电阻对测量结果的影响,提高测量精度,保证数据的稳定性和准确性; 上薄膜铂电阻3和下薄膜铂电阻4间隔距离为x,x的取值范围为0.2毫米≤x≤1毫米; 探针头部1左侧面和右侧面交界开有引线孔5,引线孔5与圆形管道6相通,引线孔直径为b,b的取值范围为0.2毫米≤b≤1毫米; 探针头部1安装上薄膜铂电阻3中心与楔顶斜面最低点的距离为1毫米至3毫米; 探针支杆2为柱状结构、圆柱体或三棱柱,其内部开有圆形管道道6,圆形管道6直径为a,a的取值范围为1毫米≤a≤8毫米; 上薄膜铂电阻3和下薄膜铂电阻4导线通过引线孔5和圆形管道6,由探针尾部引出; 在校准风洞中对一种测量跨音流场的薄膜铂电阻动态总温探针进行宽范围校准,校准速度范围为0.8马赫至2马赫,偏转角范围为-60°至60°,俯仰角范围为-30°到30°,风洞试验校准时,通过使用两片薄膜铂电阻同时进行温度测量,两片薄膜铂电阻用信号发生器提供不同的恒定电流,两片电阻初始温度不同,但拥有同样的对流传热表面传热系数h,即可获得不同工况下两块薄膜铂电阻的热流密度之比,定义热流密度之比为B,并满足如下方程: q1=hTt-Tw1 q2=hTt-Tw2 式中,q1、q2——薄膜铂电阻的热流密度,单位Wm2;Tw1、Tw2——薄膜铂电阻测量的温度,单位K;Tt——校准风洞来流总温,单位K,通过上述校准方法即可获得不同校准工况下的热流密度之比B; 试验测量时,在已知来流工况情况下,可由校准数据查得对应的热流密度之比B,由测得的Tw1、Tw2数据,通过下列公式计算得到被测气流总温Tg: 基于薄膜铂电阻的动态总温探针,通过标定试验获得温度解析传递函数系数,构建薄膜铂电阻动态总温探针的测温传递函数,重构被测流场的气流总温,测量时只需获得来流参数,无需了解被测介质的物性参数。
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