[發明專利]一種基于持續煙線的空間流場自動化測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201610938478.8
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106568386B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 魏德宸;史志偉;周志鵬;宋天威;蔣旋
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種基于持續煙線的空間流場自動化測量裝置，包括風洞（1）、實驗物體（8），其特征在于，所述的風洞（1）的出口處前方設置有實驗物體（8），實驗物體（8）上方安裝有三維物體掃描裝置（2）；所述的風洞（1）出口處以及實驗物體（8）之間安裝自動給絲裝置（3）以及持續煙線發生裝置（4）；所述的風洞（1）的側面安裝有片光源激光自動定位裝置（5）；所述的實驗物體后方安裝有圖像記錄裝置（6）；所述的裝置還包括智能中央控制系統（7）；

所述的自動給絲裝置（3）包括坐標架（3-1）、電動夾（3-2）、滑塊（3-3）、運動控制器（3-4）、卷簧（3-5）、頂塊（3-6）、煙線收納盒（3-7）和懸掛桿（3-8），所述的滑塊（3-3）安裝在坐標架（3-1）上；所述的電動夾（3-2）置于滑塊（3-3）上；所述的運動控制器（3-4）設置于坐標架（3-1）的端部；所述的卷簧（3-5）安裝于收納盒（3-7）上端的凸起內部；所述的頂塊（3-6）安裝于煙線收納盒（3-7）的凸起槽內；所述的片光源激光自動定位裝置（5）包括連續片光激光器（5-1）、坐標架（5-2）、運動控制器（5-3），連續片光激光器（5-1）位于坐標架（5-2）的上端。

2.根據權利要求1所述的基于持續煙線的空間流場自動化測量裝置，其特征在于，所述的三維物體掃描裝置（2）包括CCD相機（2-1）和數字投影儀（2-2）。

3.根據權利要求1所述的基于持續煙線的空間流場自動化測量裝置，其特征在于，所述的持續煙線發生裝置（4）包括可調節電源（4-1）、導線（4-2）、正極電金屬棒（4-3）、掛鉤（4-4）、發煙液（4-5）、存儲液罐（4-6）、電動閥門（4-7）、發煙劑流速穩定件（4-8）、發煙劑附著層（4-9）、電熱絲（4-10）和負電極金屬棒（4-11）。

4.根據權利要求3所述的基于持續煙線的空間流場自動化測量裝置，其特征在于，所述的存儲液罐（4-6）位于電動閥門（4-7）上方；所述的發煙劑流速穩定件（4-8）位于電動閥門（4-7）的下方；所述的發煙劑流速穩定件（4-8）為多層硅酸鋁纖維材質的濾網；所述的電熱絲（4-10）位于發煙劑流速穩定件（4-8）下方，發煙劑流速穩定件（4-8）與電熱絲（4-10）間設置有正極電金屬棒（4-3）；所述的電熱絲（4-10）與正極電金屬棒（4-3）、負電極金屬棒（4-11）三者接觸形成回路。

5.根據權利要求1所述的基于持續煙線的空間流場自動化測量裝置，其特征在于，所述的片光源激光自動定位裝置（5）包括連續片光激光器（5-1）、坐標架（5-2）、運動控制器（5-3）。

6.根據權利要求5所述的基于持續煙線的空間流場自動化測量裝置，其特征在于，所述的連續片光激光器（5-1）位于坐標架（5-2）的上端。

7.根據權利要求1~6任一所述的基于持續煙線的空間流場自動化測量裝置的測量方法，其特征在于，具體步驟如下：

1）智能中央控制系統（7）發出指令至三維物體掃描裝置（2），獲取實驗物體（8）的幾何尺寸；

2）根據幾何尺寸，智能中央控制系統（7）再發出指令至自動給絲裝置（3）給出給出所需的煙線數目并將煙線定位到指定位置；

3）煙線到達指定位置后，智能中央控制系統（7）發出指令至持續煙線發生裝置（4），以產生煙流；

4）隨后，智能中央控制系統（7）發出指令至片光源激光自動定位裝置（5），在指定測量截面處形成激光片光；

5）最后，智能中央控制系統（7）發出指令至圖像記錄裝置（6）記錄，開啟風洞后的截面流場圖像；多截面結果的組合可獲得三維流場顯示結果。