[發明專利]一種噴孔結構參數自動測量方法

有效

• 申請號: 201410100412.2
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103868479B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 吳志軍;李治龍;朱敏婧;朱正東;黃魏迪
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01B15/00
• 分類號: G01B15/00;G06F19/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 吳林松

1.一種自動測量噴孔結構參數的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)利用高能高通量同步輻射X射線，對噴油器進行X線層析掃描，獲得高精度的噴孔三維數字結構，基于噴孔三維數字結構，在三維數字空間中任取一與噴孔相交的平面截取噴孔，找到使截面為圓形或最接近圓形的平面；

(2)獲得噴孔的軸線，經過步驟(1)中圓形平面的圓心且垂直于圓面的直線即為該孔的中軸線；為避免隨機誤差，可隨機選取若干平面截取噴孔，利用以下方法獲得圓截面：步驟(1)所截平面若為橢圓形，則通過數字圖像處理計算其圓心和長短軸，繞短軸沿一個方向對該平面進行旋轉，并對其與噴孔相交的截面進行圓形識別，檢測其圓度，直到找到使截面為圓形或最接近圓形的平面；之后，連接這些圓截面的圓心擬合出噴孔的軸線；

(3)利用垂直噴孔軸線的平面逐像素對噴孔進行截取，并計算每個截面中的直徑；找到噴孔最外側和最內側的截面，即可獲得噴孔出口和入口直徑，從而可以獲得噴孔的各參數；

(4)利用經過噴孔軸線的平面對噴孔進行截取，從所截圖像中即可計算出噴孔與噴嘴內部壓力室連接處的入口圓角半徑。

2.根據權利要求1所述自動測量噴孔結構參數的方法，其特征在于：步驟(1)所截平面若為橢圓形，則通過數字圖像處理計算其圓心和長短軸，繞短軸沿一個方向對該平面進行旋轉，并對其與噴孔相交的截面進行圓形識別，檢測其圓度，直到找到使截面為圓形或最接近圓形的平面。

3.根據權利要求2所述自動測量噴孔結構參數的方法，其特征在于：將截面繞短軸沿一個方向對該平面進行旋轉，如果圓度變小則反方向旋轉。

4.根據權利要求1所述自動測量噴孔結構參數的方法，其特征在于：步驟(3)在平移平面尋找噴孔出口截面和入口截面的過程中，當截面面積發生突變時即表明所截取的截面已經不屬于噴孔，應停止平移。

5.根據權利要求1所述自動測量噴孔結構參數的方法，其特征在于：步驟(3)中噴孔各參數包括噴孔入口直徑、出口直徑、噴孔長度。

6.根據權利要求5所述自動測量噴孔結構參數的方法，其特征在于：步驟(3)中獲得噴孔的入口和出口圓形截面后，噴孔入口直徑即為入口圓形截面的直徑，噴孔出口直徑即為出口圓形截面的直徑，噴孔長度為兩截面之間的距離。

7.根據權利要求1所述自動測量噴孔結構參數的方法，其特征在于：步驟(4)中通過平面沿噴孔軸線進行任意角度的旋轉獲得噴孔任意位置的入口圓角半徑。

8.根據權利要求1所述自動測量噴孔結構參數的方法，其特征在于：對多孔噴嘴而言，通過步驟(2)獲得各噴孔的軸線之后進一步獲得噴孔之間的夾角、張角及噴孔軸線與噴嘴軸線之間的距離。