[發明專利]一種采用激光束進行不規則幾何體內流場測量的標定方法

有效

• 申請號: 201410765268.4
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104459209A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 李小斌;蘇文濤;李鳳臣;鄭智穎;蔡偉華;李東陽
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01P21/02
• 分類號: G01P21/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種采用激光束進行不規則幾何體內流場測量的標定方法，其特征在于：所述不規則幾何體內流場測量的標定方法包括以下步驟：

步驟一：激光束標定機構的布置：

精密位移機構(2)固定安裝在水平面(1)上，精密位移機構(2)的上端豎直放置激光器放置板(3)，第一激光器(4)和第二激光器(5)由上至下依次可滑動安裝在激光器放置板(3)上，支撐架(6)固定安裝在水平面(1)上并與精密位移機構(2)位于同一直線上，反射鏡(7)固定安裝在支撐架(6)上，且反射鏡(7)的平面與豎直方向之間呈夾角設置，待測量的不規則幾何體(8)內的流場位于精密位移機構(2)與支撐架(6)之間，高速相機(10)位于不規則幾何體(8)的側面前方，標定時不需要激光面透鏡(9)，而標定結束后將激光面透鏡(9)插入光路中，形成片狀光源以照射到流場中，即可直接進行流動測量工作；

步驟二：激光束標定方法：

(1)調整交叉激光束位于流場起始點，獲取標定起始點的位移讀數(x₁,z₁)；

(2)利用高速相機(10)獲取激光束交叉亮斑的圖像，在上述圖像中搜尋亮度峰值對應的像素點位置(x_p1,z_p1)；

(3)通過精密位移機構(2)的旋鈕調整水平激光束位置z，獲取精密位移機構(2)的讀數[(x₁,z₂),(x₁,z₃)......(x₁,z_n)]和像素點位置[(x_p1,z_p2),(x_p1,z_p3)......(x_p1,z_pn)]；

(4)通過精密位移機構(2)的旋鈕調整垂直激光束位置x，重復上面(1)、(2)和(3)操作，獲得精密位移機構的讀數矩陣和像素點位置矩陣如下：

(x1,z1)(x2,z1)···(xn,z1)(x1,z2)(x2,z2)···(xn,z2)············(x1,zn)(x2,zn)···(xn,zn),]]>(xp1,zp1)(xp2,zp1)···(xpn,zp1)(xp1,zp2)(xp2,zp2)···(xpn,zp2)············(xp1,zpn)(xp2,zpn)···(xpn,zpn),]]>

(5)獲得高速相機(10)相平面內點陣位置和精密位移機構點陣位置的相互關系，即獲得(△x_i,△z_i)～(△x_pi,△z_pi)之間比例尺，至此，標定過程完成。