[实用新型]气体采样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种气体采样装置。

背景技术

目前，针对民用航空发动机已经出现了环保适航规章的强制性要求。

国际民航组织（ICAO）为此专门成立了委员会并制定了详细的民用航空发动机排放标准，其中就包括了排放测试相关的技术标准，各缔约国必须遵守相关的技术标准规定。国际民航组织规定在进行污染排放测试时，需要证明排气采样装置能够提供典型样气。典型样气是指能够代表该型号发动机污染排放特征，并被收集用于表征该型号发动机排放水平的气体。因此，需要设计一种能够提供典型样气的气体采样装置。

专用于收集发动机排放物的气体采样装置称为采样耙或测量耙。通过采样耙可以将收集到的发动机排放物引入燃气分析仪进行组分和浓度分析。

现有技术中，用于发动机排气测试的传统采样耙通常都是固定式的，只能用于对排气物的成分进行取样，不能用于测量排气的气动热力参数（温度，压力，速度等）。固定式的采样耙经常会因为设计不当导致不能采集到典型的样气，从而引起污染排放测试的误差。另外，在航空发动机设计中，燃烧室的出口温度分布等气动热力参数对涡轮的设计具有很重要的影响。通过燃烧室出口气动热力参数的分布情况，可以改进燃烧室的流动分布，以便满足涡轮的设计要求。因此获得燃烧室出口气动热力参数的连续分布图谱就显得很有必要。

现有技术至少存在以下技术问题：

1.一般固定式的采样耙仅能提供单一位置、方向的典型样气，这种典型样气无法全面的反映发动机的污染排放特征；

2.无法同时测得航空发动机的气动热力参数（如：压强、速度、温度）在燃烧室出口平面周向和径向上的连续分布图谱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种气体采样装置，解决了现有技术无法提供可以较为全面的反映发动机的污染排放特征的典型样气的技术问题。另外，本实用新型的优选技术方案还解决了现有技术无法同时测得气动热力参数，进而无法获得燃烧室出口气动热力参数的连续分布图谱的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的气体采样装置，包括座体、承载架以及采样管，其中：

所述承载架与所述座体活动连接且可绕所述活动连接处相对于所述座体转动；

所述采样管固设于所述承载架上。

在一个可选或优选的实施例中，所述气体采样装置还包括样气传输管道以及空心轴，其中：

所述承载架通过所述空心轴与所述座体形成所述活动连接；

所述样气传输管道的进气端口嵌入所述空心轴内并与所述采样管的出气孔相连通。

在一个可选或优选的实施例中，所述座体包括板状的底座以及杆状的支架，所述空心轴与所述承载架之间还设置有轴承，其中：

所述承载架与轴承的外圈固定连接；

所述空心轴的其中一端与所述轴承的内圈两者固定连接或两者为一体式结构，所述空心轴的其中另一端与所述支架互相固定连接或相枢接。

在一个可选或优选的实施例中，所述承载架上至少固设有两个所述采样管，所述采样管两端口中其中一端口与所述承载架的连接处形成气密封结构，所述采样管两端口中其中另一端口形成所述采样管的出气孔并与所述样气传输管道的进气端口相连通，每个所述采样管上设置有至少两个采样孔，至少两个所述采样孔分别位于所述采样管长度方向上的不同位置处。

在一个可选或优选的实施例中，所述采样管的长度方向与所述空心轴的轴向方向相交错，且至少两个所述采样管以所述空心轴的轴心线轴对称分布于所述承载架上。

在一个可选或优选的实施例中，所述气体采样装置还包括旋转动力装置，所述旋转动力装置能带动所述承载架绕所述活动连接处相对于所述座体转动。

在一个可选或优选的实施例中，所述承载架为轮盘，所述轮盘的中心处还固设有锥状的整流罩，所述整流罩的底面固设于所述转盘上背离所述样气传输管道的一侧。

在一个可选或优选的实施例中，所述旋转动力装置包括旋转电机以及第一传动机构，所述座体上固设有电机座，所述旋转电机固定于所述电机座上且所述旋转电机的主轴能通过所述第一传动机构带动所述轮盘绕所述活动连接处相对于所述座体转动。

在一个可选或优选的实施例中，所述气体采样装置还包括用于测量热力参数的传感器，所述气体采样装置还包括导轨以及径向动力装置，其中：

所述传感器与所述导轨两者之间滑动连接，所述导轨的长度方向经过所述空心轴的轴向方向相交错；