专利摘要
一种复合型压力‑温度探针，包含设置在探针杆体内部的一根总压测压管、一个总温热电偶、三根近端静压测压管，一股远端静压测压管和一股远端温度热电偶，所述的探针杆体包含相互垂直设置的水平杆体和竖直杆体，水平杆体的前端通过过渡段连接静压测量段，静压测量段连接测压头部，竖直杆体的末端连接引出段，竖直杆体上正对来流方向的侧壁上设置有定位块。本实用新型通用于同时同地测量从低速到超声速来流条件下气流的总温、静温、总压、静压、来流马赫数、流速等气动参数，可以用于风洞实验和飞行器飞行参数的测试，测量精度高、兼容性强、通用性好。
权利要求
1.一种复合型压力-温度探针，其特征在于，包含：设置在探针杆体内部的一根总压测压管、一个总温热电偶、三根近端静压测压管，一股远端静压测压管和一股远端温度热电偶，所述的探针杆体包含相互垂直设置的水平杆体和竖直杆体，水平杆体的前端通过过渡段连接静压测量段，静压测量段连接测压头部，竖直杆体的末端连接引出段，竖直杆体上正对来流方向的侧壁上设置有定位块；
所述的一根总压测压管和一个总温热电偶的探测端设置在测压头部，所述的三根近端静压测压管的探测端设置在静压测量段的侧壁，所述的一股远端静压测压管和一股远端温度热电偶的探测端设置在水平杆体的侧壁，所有的测压管和热电偶从引出段伸出。
2.如权利要求1所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的测压头部的型线为半抛物线半无限长旋成体；
所述的旋成体的回转母线表达式为：
其中，半抛物线旋成体的回转母线长度为x
3.如权利要求1所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的总压测压管的探测端设置在测压头部的尖端正对来流方向，所述的总压测压管的内径d与探针测压头部外径D之比d/D＝0.3～0.5。
4.如权利要求1所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的三根近端静压测压管包含第一近端静压测压管，第二近端静压测压管和第三近端静压测压管，所述的三根近端静压测压管的探测端的法线与所述的静压测量段外壁面的法线方向一致；
所述的第一近端静压测压管的探测端设置在所述的静压测量段的竖直向下的侧壁上，所述的第一近端静压测压管的探测端的法线平行于所述的竖直杆体的中心线；所述的第一近端静压测压管的探测端的中心距离探针头部尖端的长度x
其中，x
所述的第二近端静压测压管的探测端和第三近端静压测压管的探测端设置在所述的静压测量段的上半圆周的侧壁上，所述的第二近端静压测压管的探测端和第三近端静压测压管的探测端呈轴对称分布，对称轴为所述的第一近端静压测压管的探测端的法线。
5.如权利要求4所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的第二近端静压测压管的探测端的法线与所述的第一近端静压测压管的探测端的法线之间的夹角为120°，所述的第三近端静压测压管的探测端的法线与所述的第一近端静压测压管的探测端的法线之间的夹角为120°。
6.如权利要求1所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的总温热电偶设置在所述的总压测压管的上侧，所述的总温热电偶的探测端通过滞止罩设置在测压头部。
7.如权利要求1所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的过渡段是一段变径的规则旋转体，所述的过渡段连接静压测量段的一端的直径小于所述的过渡段连接水平杆体的一端的直径，所述的过渡段连接静压测量段的一端与探针头部尖端的长度为第一近端静压测压管的探测端的中心距离探针头部尖端的长度的3倍，即3x
8.如权利要求1所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的一股远端静压测压管包含三个远端静压测压管探测端，所述的三个远端静压测压管探测端均匀分布设置在水平杆体的侧壁上；所述的一股远端温度热电偶包含三个远端温度热电偶探测端，所述的三个远端温度热电偶探测端均匀分布设置在水平杆体的侧壁上；所述的远端静压测压管探测端和所述的远端温度热电偶探测端间隔设置；所述的远端静压测压管探测端的中心距离探针头部尖端的长度为x
9.如权利要求8所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的每个远端静压测压管探测端的法线与水平杆体的外壁面的法线方向一致，相邻两个远端静压测压管探测端的法线之间的夹角为120°，且其中一个远端静压测压管探测端设置在所述的水平杆体的竖直向下的侧壁上。
10.如权利要求8所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的每个远端温度热电偶探测端通过滞止罩设置在水平杆体的侧壁上，所述的每个远端温度热电偶探测端的法线与水平杆体的外壁面的法线方向一致，相邻两个远端温度热电偶探测端的法线之间的夹角为120°，且其中一个远端温度热电偶探测端设置在所述的水平杆体的竖直向上的侧壁上。
11.如权利要求1所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的定位块是设置在竖直杆体上的凹槽，所述的定位块的深度小于等于竖直杆体壁厚的30％，所述的定位块的表面法向方向正对来流方向。
12.如权利要求4所述的复合型压力-温度探针，其特征在于，所述的总压测压管、所述的第一近端静压测压管和所述的一股远端静压测压管在所述的引出段上线性排布，所述的总压测压管设置在中间；所述的总温热电偶和一股远端温度热电偶在所述的引出段上线性排布；所述的第二近端静压测压管和第三近端静压测压管在所述的引出段上线性排布；所述的总压测压管、所述的第一近端静压测压管和所述的一股远端静压测压管排布在中间。
说明书
技术领域
本实用新型涉及压力、温度和速度测试领域，尤其涉及一种复合型压力-温度探针。
背景技术
总/静压探针，在风洞实验领域中又称为皮托管、速度管、空速管。流场测试技术中的三孔、五孔、七孔等多孔气动探针，其测量原理和探针结构都是从总/静压探针发展而来，总/静压探针是多孔气动探针技术的基础和“母体”，是在叶轮机械风洞实验中其他流动测试手段的检验标准，是用来标定来流马赫数和冲角等工况条件的最主要和最便捷的测量工具之一。总/静压探针也是探测飞机在飞行条件下周围大气环境的总压和静压，并转换成飞行马赫数、气压高度以及升降速度等飞行参数信息的重要的大气数据传感器。所以，总/静压探针是流动测试领域的标尺，是保证风洞实验顺利开展和飞行器安全飞行的重要前提。
现有技术中，普遍采用的总/静压探针只能测量测点处的总压和静压，然后根据伯努利方程间接计算得到测点处的速度和马赫数等。在高亚声速流场中，来流受到总/静压探针的扰动作用，在探针周围形成一个扰流流场，然而其中的静压管测量得到的气流静压实际上是探针扰流流场中的静压，这个数值比当地实际来流的静压偏高，即所谓的“位置误差”，因此需要气动补偿措施。在跨、超声速流场中，总压管和静压管位于探针头部区域的激波结构之后，直接测量的是激波后的亚声速流动的总压和静压，并不是当地实际的跨、超声速气流的总压和静压，需要通过皮托-瑞雷公式来进行换算，因此还需要同时测量远端的静压作为换算时的已知量。由此可见，从高亚声速到超声速过程中，使用总/静压探针测量气动参数的计算方法需要做一次轮换，而如何自动判定何时需要做这次轮换，则是现有技术从未回答的问题。
此外，在风洞实验中的来流总/静压探针是否对中来流方向，安装是否准确，这对实验来流马赫数和冲角的精准都影响非常大。同样地，单纯的总/静压探针在飞行器大迎角机动飞行中，也会出现测量误差偏大问题，尤其是在结冰或灰尘堵塞情况下，总/静压探针的可靠性决定飞行器的安全。
现行的总/静压探针的测量原理是基于定常绝能等熵的伯努利方程的理论基础，即 其中，气体压缩系数 表征的是对于可压缩气体(马赫数Ma＞0.3时)气体的压缩性所引起的动压变化。为了求解来流速度v，还要知道当地气流的马赫数 和声速 就要求必须测量当地气流的静温T，这无疑又增加了使用现行的多孔气动探针及其校准数据来获取高亚声速来流的难度。与此同时，这套理论并不适用于存在激波结构的绝热不可逆不等熵的跨、超声速流动。
实用新型内容
本实用新型提供一种复合型压力-温度探针，通用于同时同地测量从低速到超声速来流条件下气流的总温、静温、总压、静压、来流马赫数、流速等气动参数，可以用于风洞实验和飞行器飞行参数的测试，测量精度高、兼容性强、通用性好。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种复合型压力-温度探针，包含：设置在探针杆体内部的一根总压测压管、一个总温热电偶、三根近端静压测压管，一股远端静压测压管和一股远端温度热电偶，所述的探针杆体包含相互垂直设置的水平杆体和竖直杆体，水平杆体的前端通过过渡段连接静压测量段，静压测量段连接测压头部，竖直杆体的末端连接引出段，竖直杆体上正对来流方向的侧壁上设置有定位块；
所述的一根总压测压管和一个总温热电偶的探测端设置在测压头部，所述的三根近端静压测压管的探测端设置在静压测量段的侧壁，所述的一股远端静压测压管和一股远端温度热电偶的探测端设置在水平杆体的侧壁，所有的测压管和热电偶从引出段伸出。
所述的测压头部的型线为半抛物线半无限长旋成体。所述的旋成体的回转母线表达式为：
其中，半抛物线旋成体的回转母线长度为xh，回转母线长度xh与测压头部的外径D之比称为探针的长细比f，长细比f的取值范围为f＝xh/D＝3.39～5.82，回转母线长度xh与测压头部到水平杆体的总长度L之间满足xh/L＝0.1077～0.1538。
所述的总压测压管的探测端设置在测压头部的尖端正对来流方向，所述的总压测压管的内径d与探针测压头部外径D之比d/D＝0.3～0.5。
所述的三根近端静压测压管包含第一近端静压测压管，第二近端静压测压管和第三近端静压测压管，所述的三根近端静压测压管的探测端的法线与所述的静压测量段外壁面的法线方向一致；
所述的第一近端静压测压管的探测端设置在所述的静压测量段的竖直向下的侧壁上，所述的第一近端静压测压管的探测端的法线平行于所述的竖直杆体的中心线；所述的第一近端静压测压管的探测端的中心距离探针头部尖端的长度xs满足以下条件：
其中，xh为测压头部的半抛物线半无限长旋成体的回转母线长度，d为总压测压管的内径，L为测压头部到水平杆体的总长度；
所述的第二近端静压测压管的探测端和第三近端静压测压管的探测端设置在所述的静压测量段的上半圆周的侧壁上，所述的第二近端静压测压管的探测端和第三近端静压测压管的探测端呈轴对称分布，对称轴为所述的第一近端静压测压管的探测端的法线。
所述的第二近端静压测压管的探测端的法线与所述的第一近端静压测压管的探测端的法线之间的夹角为120°，所述的第三近端静压测压管的探测端的法线与所述的第一近端静压测压管的探测端的法线之间的夹角为120°。
所述的总温热电偶设置在所述的总压测压管的上侧，所述的总温热电偶的探测端通过滞止罩设置在测压头部。
所述的过渡段是一段变径的规则旋转体，所述的过渡段连接静压测量段的一端的直径小于所述的过渡段连接水平杆体的一端的直径，所述的过渡段连接静压测量段的一端与探针头部尖端的长度为第一近端静压测压管的探测端的中心距离探针头部尖端的长度的3倍，即3xs，所述的过渡段的长度等于第一近端静压测压管的探测端的中心距离探针头部尖端的长度xs。
所述的一股远端静压测压管包含三个远端静压测压管探测端，所述的三个远端静压测压管探测端均匀分布设置在水平杆体的侧壁上；所述的一股远端温度热电偶包含三个远端温度热电偶探测端，所述的三个远端温度热电偶探测端均匀分布设置在水平杆体的侧壁上；所述的远端静压测压管探测端和所述的远端温度热电偶探测端间隔设置；所述的远端静压测压管探测端的中心距离探针头部尖端的长度为xc＝0.70L，所述的远端温度热电偶探测端的中心距离探针头部尖端的长度为xc＝0.70L，L为测压头部到水平杆体的总长度。
所述的每个远端静压测压管探测端的法线与水平杆体的外壁面的法线方向一致，相邻两个远端静压测压管探测端的法线之间的夹角为120°，且其中一个远端静压测压管探测端设置在所述的水平杆体的竖直向下的侧壁上。
所述的每个远端温度热电偶探测端通过滞止罩设置在水平杆体的侧壁上，所述的每个远端温度热电偶探测端的法线与水平杆体的外壁面的法线方向一致，相邻两个远端温度热电偶探测端的法线之间的夹角为120°，且其中一个远端温度热电偶探测端设置在所述的水平杆体的竖直向上的侧壁上。
所述的定位块是设置在竖直杆体上的凹槽，所述的定位块的深度小于等于竖直杆体壁厚的30％，所述的定位块的表面法向方向正对来流方向。
所述的总压测压管、所述的第一近端静压测压管和所述的一股远端静压测压管在所述的引出段上线性排布，所述的总压测压管设置在中间；所述的总温热电偶和一股远端温度热电偶在所述的引出段上线性排布；所述的第二近端静压测压管和第三近端静压测压管在所述的引出段上线性排布；所述的总压测压管、所述的第一近端静压测压管和所述的一股远端静压测压管排布在中间。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、将总温热电偶内嵌在探针总压测压管和测压头部内壁之间，而不是捆绑在探针杆体外面，使得复合型探针杆体的尺寸大幅度地降低，可以维持在传统的压力探针的相同尺寸上，有效地降低了复合型探针对流场的干扰。同时，内嵌的总温热电偶所测量到的温度信号可以作为判定来流扰流探针头部形成激波结构的重要判据，从而实现亚声速探针校准算法和超声速探针校准算法的自动轮换，有效地扩宽了气动探针的适用范围。
2、优选采用半抛物线半无限长旋成体作为探针测压头部的型线，技术成熟，有丰富的实验和数值数据支撑，有利于探针各个关键部件的几何尺寸的精准设计。同时，现代飞机机头对探针的位置误差影响也可以等效为半抛物线半无限长旋成体的压力分布，由此可以简化探针气动补偿设计方案。
3、采用两根静压测压管兼作方向特性测压管和探针静压测量的前体气动补偿，同时采用远端静压管作为探针静压测量的后体气动补偿，能够明显地削弱亚声速来流条件下来流扰流探针而形成的“位置误差”，也能够避免在实际使用过程中单一的一根静压测压管出现被堵塞后影响整根探针的使用，从而提高探针的测量精度。
4、采用变径的规则旋转体的过渡段和探针水平杆体上设置的远端静压测压管，能够在跨、超声速来流条件下获得等同于远端来流的静压值，从而提高使用皮托-瑞雷公式求解跨、超声速来流条件下真实的总静压值的精准性。此外，远端温度热电偶也可以作为探针测压头部总温热电偶的气动补偿，提高温度变化作为产生激波判据的可靠性。
5、采用方向特性测压管测量得到的两个压力差可以判断在风洞实验中安装的探针是否正对来流方向，提高了探针安装对中的精确性，从而有效地提高实验来流马赫数和冲角的精准度。同时，在结冰或灰尘堵塞情况下，减小了总、静压测量误差偏大问题，提高了飞行器的可靠性和安全性。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种复合型压力-温度探针的主体结构图。
图2是本实用新型提供的一种复合型压力-温度探针的主体结构流向剖视图。
图3A～3B是本实用新型提供的一种复合型压力-温度探针的测压头部结构流向剖视图和展向剖视图。
图4A～4C是本实用新型提供的一种复合型压力-温度探针的探针水平杆体结构流向剖视图、展向剖视图和三通管结构图。
图5是本实用新型提供的一种复合型压力-温度探针的定位块结构的展向剖视图。
图6A～6B是本实用新型提供的一种复合型压力-温度探针的引出段的结构布局方式和俯视图。
具体实施方式
以下根据图1～图6B，具体说明本实用新型的较佳实施例。
如图1所示，本实用新型提供一种复合型压力-温度探针，包含：设置在探针杆体内部的一根总压测压管8、一个总温热电偶13、三根近端静压测压管，一股远端静压测压管和一股远端温度热电偶，所述的探针杆体包含相互垂直设置的水平杆体4和竖直杆体5，水平杆体4的前端通过过渡段3连接静压测量段2，静压测量段2连接测压头部1，竖直杆体5的末端连接引出段7，竖直杆体5上正对来流方向的侧壁上设置有定位块6。
所述的一根总压测压管8和一个总温热电偶13的探测端设置在测压头部1，所述的三根近端静压测压管的探测端设置在静压测量段2的侧壁，所述的一股远端静压测压管和一股远端温度热电偶的探测端设置在水平杆体4的侧壁，所有的测压管和热电偶从引出段7伸出。
水平杆体4和竖直杆体5起到包裹所有的测压管和热电偶的作用，并增强整个探针的结构强度，伸出引出段7的所有测压管和热电偶可通过气动接头接入数字传感器阵列压力测试模块(DSA)和分布式光纤温度传感系统(DTS)。
所述的总压测压管8和总温热电偶13，以及靠近探针头部的三根近端静压测压管依次通过静压测量段2、过渡段3、水平杆体4和竖直杆体5，最后从引出段7伸出。所述的一股远端静压测压管包含三根远端静压测压管，所述的一股远端温度热电偶包含三个远端温度热电偶，所述的三根远端静压测压管和三个远端温度热电偶分别汇聚成一股测压管和一股热电偶导线，然后依次通过水平杆体4和竖直杆体5，最后从引出段7伸出。
如图2和图3A所示，在本实用新型的一个实施例中，所述的测压头部1的型线优选为半抛物线半无限长旋成体，其旋成体的回转母线表达式如下：
其中，半抛物线旋成体的回转母线长度记为xh，且该母线长度xh与探针测压头部外径D之比称为探针的长细比，记为f，其取值范围优选为f＝xh/D＝3.39～5.82；同时，该母线长度xh与测压头部到水平杆体的总长度L之间优选满足xh/L＝0.1077～0.1538。
在本实用新型的一个实施例中，所述的总压测压管8的探测端设置在测压头部1的尖端正对来流方向，总压测压管8的内径d与探针测压头部外径D之比称为探针测压头部内外径比，记为d/D，其取值范围优选为d/D＝0.3～0.5。
在本实用新型的一个实施例中，因为静压测压端设置在下侧才能测量到更为精准的静压值，为了测量精确和互不干涉，优选为总温热电偶设置在上侧。优选地所述的总温热电偶13贯穿在一根内嵌于总压测压管上侧和探针测压头部内壁之间的金属圆管内，总温热电偶的探测端是圆管与探针杆体外壁的切面，由此而形成一个圆锥形的整流滞止罩13z。
如图2和图3B所示，在本实用新型的一个实施例中，所述的靠近探针头部的三根近端静压测压管包含第一近端静压测压管9，第二近端静压测压管10和第三近端静压测压管11，所述的第二近端静压测压管10和第三近端静压测压管11还兼做方向特性测压管。
所述的第一近端静压测压管9的探测端设置在探针静压测量段2竖直向下的侧壁上(静压测压端设置在下侧才能测量到更为精准的静压值)，其探测端的法线与探针静压测量段2外壁面的法线方向一致，第一近端静压测压管9的探测端的中心距离探针头部尖端的距离xs优选满足以下条件：
所述的第二近端静压测压管10和第三近端静压测压管11的探测端设置在所述的静压测量段2上半圆的侧壁上，所述的第二近端静压测压管10和第三近端静压测压管11以第一近端静压测压管9的探测端的法线为对称轴，呈对称分布，优选地，第二近端静压测压管10的中心与静压测量段2的圆心的连线和第一近端静压测压管9的中心与静压测量段2的圆心的连线的夹角为120°，所述的第三近端静压测压管11的中心与静压测量段2的圆心的连线和第一近端静压测压管9的中心与静压测量段2的圆心的连线的夹角优选为120°。
如图1所示，在本实用新型的一个实例中，所述的过渡段3是一段变径的规则旋转体，所述的过渡段连接静压测量段2的一端的直径小于连接水平杆体4的一端的直径。其中，过渡段3与静压测量段2一端的起始位置距离探针头部尖端的距离优选为第一近端静压测压管的探测端的中心距离探针头部尖端的距离的3倍，即3xs，且过渡段的长度优选为等于第一近端静压测压管的探测端的中心距离探针头部尖端的距离xs。
如图2和图4A～4B所示，在本实用新型的一个实施例中，所述的一股远端静压测压管12的三个测压端12r，12l，12s布置在探针水平杆体4的侧壁上，各个探测端的法线与探针外壁面的法线方向一致，其测压管中心与水平杆体4中心点的连线之间的夹角优选为120°，且其中一个测压端位于探针水平杆体4侧壁的竖直向下的位置，这种布置方式可以获得最佳的测压效果。
所述的一股远端温度热电偶14的三个测温端14r，14l，14s布置在探针水平杆体4的侧壁上，各个探测端的法线与探针外壁面的法线方向一致，其测温端中心与水平杆体4中心点的连线之间的夹角优选为120°，且其中一个测温端位于探针水平杆体侧壁的竖直向上的位置。温度热电偶14的探测端并不是直接设置在测温端表面，而是加装有一个滞止罩。
在探针水平杆体4的侧壁上，所述的远端静压测压管和所述的远端静温热电偶彼此间隔交替布置，且其探测端的中心位置距离探针头部1尖端的距离xc＝0.70L(如图2所示)。
如图4c所示，在本实用新型的一个实施例中，所述的三根远端静压测压管12r，12l，12s和三个远端温度热电偶14r，14l，14s在探针水平杆体4和竖直杆体5连接处分别汇聚成一股测压管12和一股热电偶导线14，然后依次通过探针水平杆体4和竖直杆体5，最后从引出段7伸出。
如图1和图5所示，在本实用新型的一个实施例中，探针竖直杆体5正对来流方向开设一个定位块6，这个定位块6是在探针竖直杆体5上铣出来的一个长方形凹槽，为了保证探针刚度不受影响，定位块6的深度要小于探针杆体壁厚的30％。定位块6表面的法向方向与探针测压头部1的尖端方向一致，并要求正对来流方向。该定位块6表面的法向方向的确定是通过方向特性测压管所测量到的两股气流压力值的差值来调整，首先通过校准风洞实验，旋转探针杆体相对于来流的偏转角度，使得作为方向特性测压管的第二近端静压测压管10和第三近端静压测压管11的压力差值为零，这时即可判定探针测压头部1正对来流方向，即可确定定位块6表面的法向方向。安装复合型压力-温度探针到风洞筒体里时，就可以用水平尺贴靠在定位块6上，通过调整水平尺上的气泡偏离水平尺对中线的程度，来旋转探针杆体，最终保证水平尺的气泡位于对中线，则表明此时的探针头部方向是正对来流方向的。
如图6A～6B所示，在本实用新型的一个实施例中，所述的引出段7呈现三排线性对称布置形式，该引出段7上引出各个测压管和热电偶，各个测压管和热电偶连接气动接头。具体地，所述的总压测压管和静压测压管在引出段上呈线性排布，其中，所述的总压测压管8设置在中间，所述的第一近端静压测压管9设置在左侧，三个测压端汇成一股的远端静压测压管12设置在右侧。所述的总温热电偶13和三个测温端汇成一股的远端温度热电偶14在引出段上线性排布，其中，总温热电偶13设置在左侧。所述的两根方向特性测压管10和11在引出段上呈线性对称排布。
在高亚声速来流条件下，来流受到总/静压探针的扰动作用，在探针周围形成一个扰流流场，然而其中的第一近端静压测压管9测量得到的气流静压实际上是探针扰流流场中的静压，这个数值比当地实际来流的静压偏高，即所谓的“位置误差”。在本实用新型的一个实施例中，所述的第二近端静压测压管10和第三近端静压测压管11除了起到定位对中的作用之外，还可以对第一近端静压测压管9测量到的静压值提供前体气动补偿，远端静压测压管12可以提供后体气动补偿，由此，将测得的四个静压值9、10、11、12根据一定的比例关系进行迭代运算，能够得到更为接近于未受探针扰流的实际气流的静压值，这个比例关系需要在探针校准过程中拟合得到。
在本实用新型的一个实施例中，在跨、超声速来流条件下，远端静压测压管12和远端温度热电偶13的作用在于：超声速气流经过过渡段3的型面，会产生一系列弱的斜激波，这个斜激波系能够使超声速气流断减速，一直降到亚声速。因为每个斜激波都很弱，所以超声速气流经过斜激波系是接近等熵压缩的。据此，测量经过过渡段后的探针水平杆体上的亚声速气流的静压和静温，就可以推算出超声速来流的静压和静温，从而提升了气动探针在超声速气流中的精准度。设计成三个探测端汇聚成一股引出管的目的是：一方面，抵消由于气流扰流探针杆体而在不同方位上造成的静压差、温度差，得到一个平均值能够更接近未受扰动的实际气流的气动参数；另一方面，汇聚后能够缩小静压测压管和温度热电偶的引出段的尺寸，从而缩小探针杆体的尺寸，减小探针杆体对气流的干扰程度。如果设置成少于三个的探测端则无法实现上述两方面的目的，若设置多于四个的探测端，则会导致探针杆体尺寸过大，严重干扰流场，所以三个探测端是优选。
在本实用新型的一个实施例中，利用本实用新型提供的一种复合型压力-温度探针间接计算气流速度，测压头部1的总压测压管8测量得到总压值，静压测量段2的第一近端静压测压管9测量得到静压值，第二近端静压测压管10和第三近端静压测压管11，以及探针水平杆体4上的远端静压测压管12测量得到静压气动补偿值。通过总温热电偶13和远端温度热电偶14输出的电信号以及校准关系可以得到总温和静温。综合上述数据可以得到精准的总压P
本实用新型通用于同时同地测量从低速到超声速来流条件下气流的总温、静温、总压、静压、来流马赫数、流速等气动参数，可以用于风洞实验和飞行器飞行参数的测试，测量精度高、兼容性强、通用性好。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、将总温热电偶内嵌在探针总压测压管和测压头部内壁之间，而不是捆绑在探针杆体外面，使得复合型探针杆体的尺寸大幅度地降低，可以维持在传统的压力探针的相同尺寸上，有效地降低了复合型探针对流场的干扰。同时，内嵌的总温热电偶所测量到的温度信号可以作为判定来流扰流探针头部形成激波结构的重要判据，从而实现亚声速探针校准算法和超声速探针校准算法的自动轮换，有效地扩宽了气动探针的适用范围。
2、优选采用半抛物线半无限长旋成体作为探针测压头部的型线，技术成熟，有丰富的实验和数值数据支撑，有利于探针各个关键部件的几何尺寸的精准设计。同时，现代飞机机头对探针的位置误差影响也可以等效为半抛物线半无限长旋成体的压力分布，由此可以简化探针气动补偿设计方案。
3、采用两根静压测压管兼作方向特性测压管和探针静压测量的前体气动补偿，同时采用远端静压管作为探针静压测量的后体气动补偿，能够明显地削弱亚声速来流条件下来流扰流探针而形成的“位置误差”，也能够避免在实际使用过程中单一的一根静压测压管出现被堵塞后影响整根探针的使用，从而提高探针的测量精度。
4、采用变径的规则旋转体的过渡段和探针水平杆体上设置的远端静压测压管，能够在跨、超声速来流条件下获得等同于远端来流的静压值，从而提高使用皮托-瑞雷公式 求解跨、超声速来流条件下真实的总静压值的精准性。此外，远端温度热电偶也可以作为探针测压头部总温热电偶的气动补偿，提高温度变化作为产生激波判据的可靠性。
5、采用方向特性测压管测量得到的两个压力差可以判断在风洞实验中安装的探针是否正对来流方向，提高了探针安装对中的精确性，从而有效地提高实验来流马赫数和冲角的精准度。同时，在结冰或灰尘堵塞情况下，减小了总、静压测量误差偏大问题，提高了飞行器的可靠性和安全性。
6、在来流速度的计算方法上，引入气体压缩因子δε来修正伯努利方程，仅需要用探针测孔的压力读数就可以计算得到精准的来流速度值，其适用范围包括从低速来流到高亚声速来流条件，同时还可以尽可能地减少探针的风洞校准实验工作量。
需要说明的是，本实用新型的上述实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”和“前”等均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本实用新型具体技术方案的限制。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
一种复合型压力-温度探针专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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