[發(fā)明專利]太赫茲波和紅外光波聯(lián)用測量氣固射流場的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410185083.6
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN103983581A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫文靜;鐘文琪;張勇
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 黃成萍

1.一種太赫茲波和紅外光波聯(lián)用測量氣固射流場的方法，其特征在于：聯(lián)合運用太赫茲成像和紅外光波熱成像兩種方法對氣固兩相射流流場進行全場測量，具體包括如下步驟：

(1)將太赫茲波整流成平行光線并垂直穿透氣固兩相流場，分析經(jīng)流場衰減后的太赫茲波譜，通過比對已知氣體成分的太赫茲波譜，獲得被測氣固流場的氣相場分布信息；

(2)加熱固相顆粒至一定溫度，并隨氣相射流進入被測流場區(qū)域，分布在流場中的固相顆粒向四周發(fā)射紅外光波，采用紅外熱成像技術(shù)捕捉固相顆粒的運動軌跡和分布信息；

(3)聯(lián)合運用太赫茲波成像和紅外光波熱成像兩種成像方法同時并實時獲取氣固兩相射流場信息。

2.一種太赫茲波和紅外光波聯(lián)用測量氣固射流場的裝置，其特征在于：包括太赫茲波測量系統(tǒng)、紅外光波測量系統(tǒng)和流場測試區(qū)，所述太赫茲波測量系統(tǒng)的太赫茲波整流成平行光線后垂直穿透流場測試區(qū)，所述紅外光波測量系統(tǒng)對流場測試區(qū)內(nèi)的固相顆粒向四周發(fā)射的紅外光波進行捕捉。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太赫茲波和紅外光波聯(lián)用測量氣固射流場的裝置，其特征在于：

所述流場測試區(qū)包括射流噴嘴(5)和流場測試空間(6)，所述射流噴嘴(5)設(shè)置在流場測試空間(6)的上部中心軸線上，向流場測試空間(6)內(nèi)直接噴射氣體和加熱后的顆粒氣固混合物；

所述太赫茲波測量系統(tǒng)包括激光脈沖發(fā)射器(1)、太赫茲波輻射源(2)、發(fā)射側(cè)平面鏡(3)、第一上下伸縮儀(4)、接收側(cè)平面鏡(8)、第二上下伸縮儀(9)、太赫茲波探測晶體(10)、時域光譜儀(11)組成，激光脈沖發(fā)射器(1)、太赫茲波輻射源(2)、發(fā)射側(cè)平面鏡(3)和第一上下伸縮儀(4)布置于流場測試空間(6)的一側(cè)，接收側(cè)平面鏡(8)、第二上下伸縮儀(9)和太赫茲波探測晶體(10)布置于流場測試空間(6)的另一側(cè)；所述發(fā)射側(cè)平面鏡(3)置于第一上下伸縮儀(4)上，接收側(cè)平面鏡(8)置于第二上下伸縮儀(9)上；激光脈沖發(fā)射器(1)發(fā)出的激光激發(fā)太赫茲波輻射源(2)，產(chǎn)生的平行光經(jīng)發(fā)射側(cè)平面鏡(3)反射后垂直穿透流場測試空間(6)，再經(jīng)接收側(cè)平面鏡(8)反射后被太赫茲波探測晶體(10)接收，時域光譜儀(11)對太赫茲波探測晶體(10)的接收信號光譜分析，將分析后信息發(fā)送給服務(wù)器(12)；

所述紅外光波測量系統(tǒng)包括與服務(wù)器(12)相連的紅外成像儀(7)，在紅外成像儀中設(shè)置顯微鏡頭；所述紅外成像儀(7)設(shè)置在流場測試空間(6)的側(cè)面，直接捕捉流場測試空間(6)內(nèi)的固相顆粒向四周發(fā)射的紅外光波，調(diào)節(jié)顯微鏡頭捕捉局部的顆粒發(fā)射的紅外光波。