[發明專利]風筒出風口溫度場的組合式測量裝置及方法

無效

• 申請號: 201010237901.4
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN101936775A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 鄭恩輝;陳樂;孫堅;高堅;鐘紹俊;徐紅偉;鄒超
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01K7/02;G01K7/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

1.一種風筒出風口溫度場的組合式測量裝置，其特征在于：包括底座(1)、導軌(2)、嵌有熱電偶(14)的風靶(3)、風筒(4)、在線式紅外熱像儀(5)、第一支架(8)、第二支架(9)、第三支架(10)、多路采集儀(6)和上位機(7)；導軌(2)固定在底座(1)上；第一支架(8)安裝在導軌(2)上，風筒(4)通過第二支架(9)安裝在導軌(2)上，在線式紅外熱像儀(5)通過第三支架(10)安裝在導軌(2)上；第一支架(8)、第二支架(9)、第三支架(10)分別與導軌(2)滑動配合；第一支架(8)設有水平軸(81)，風靶(3)安裝于水平軸(81)上，風靶(3)與水平軸(81)為旋轉配合，水平軸(81)穿過風靶(3)的幾何中心且水平軸(81)與風靶(3)的法線垂直；風筒(4)位于風靶(3)和在線式紅外熱像儀(5)之間，風筒(4)的出風口與風靶(3)上的熱電偶(14)的測量端相對，風筒(4)的中心線穿過風靶(3)的幾何中心；在線式紅外熱像儀(5)的鏡頭與風靶(3)上的熱電偶(14)的測量端相對，在線式紅外熱像儀(5)的鏡頭的光軸穿過風靶(3)的幾何中心；在線式紅外熱像儀(5)的鏡頭位于風筒(4)的出風口的上方；風靶(3)上的熱電偶(14)與多路采集儀(6)電連接，多路采集儀(6)與上位機(7)通過數據線連接，上位機(7)與在線式紅外熱像儀(5)通過數據線連接。

2.一種利用權利要求1的組合式測量裝置測量風筒出風口溫度場的方法，其特征在于包括如下步驟：

1)進行在線式紅外熱像儀(5)的角度測溫實驗，確定風靶(3)的法線與在線式紅外熱像儀(5)的光軸之間的夾角的允許范圍，以使在線式紅外熱像儀(5)的測溫精度滿足設定要求；

2)將風靶(3)繞第一支架(8)的水平軸(81)旋轉一角度后固定，使得風靶(3)與豎直方向的夾角與步驟1)得到的風靶(3)的法線與在線式紅外熱像儀(5)的光軸之間的夾角的允許范圍對應；

3)開啟風筒(4)的電源對風靶(3)的出風口的溫度場進行測量，上位機(7)實時獲取風靶(3)上的各熱電偶(14)所測得的點溫度以及在線式紅外熱像儀(5)捕獲到的風靶(3)的紅外溫度圖像；

4)上位機(7)將采集到的風靶(3)的紅外溫度圖像按像素點轉換為溫度矩陣，再利用同一時刻由風靶(3)上的各熱電偶(14)所測得的點溫度與所述溫度矩陣中對應的紅外點溫度的溫度差的平均值對所述溫度矩陣進行整體修正；

5)根據步驟4)得到的修正后的溫度矩陣獲得風靶(3)的出風口的溫度場特征，所述溫度場特征包括平均溫度、最高溫度、最低溫度、最大溫度梯度、溫度極值和溫度極值點數目，最后將所述修正后的溫度矩陣和溫度場特征作為測量結果輸出。