[發明專利]一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法

有效

• 申請號: 201710248547.7
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107015021B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 韓素立;郭峰;栗心明;邵晶;楊萍;許禎
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01P5/20
• 分類號: G01P5/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)構建定制滑塊，使其具有能夠反射流體虛像的透明斜面，定制滑塊與基底平行設置，形成摩擦副，將流體限制于兩者的間隙中；所述定制滑塊，為斜楔塊狀結構，上下兩個平行水平面，一側為斜面，流體標記的圖像經過該斜面反射，形成虛像；

(2)在定制滑塊和基底的流體中添加熒光物質，設置光源，使得光源發出的光線會聚，穿過基底會聚以漂白流體中的熒光物質，產生流體標記；

(3)采集定制滑塊和基底相對靜止時流體標記厚度方向的光學圖像和流體標記發出的光線被定制滑塊的斜面反射，形成的虛像的光學圖像，并記錄時間；

(4)采集定制滑塊和基底相對運動時流體標記厚度方向的光學圖像和流體標記發出的光線被定制滑塊的斜面反射，形成的虛像的光學圖像，并記錄時間；

(5)對比步驟(3)和步驟(4)中獲取的圖像，得到摩擦副流體薄膜垂直于摩擦副運動方向和平行摩擦副運動方向沿厚度變化的流速信息。

2.如權利要求1所述的一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法，其特征是：所述步驟(1)中，定制滑塊和基底的位置能夠發生相對變動，且該變動限定于水平方向上。

3.如權利要求1所述的一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法，其特征是：所述步驟(1)中，定制滑塊為透明材質。

4.如權利要求1所述的一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法，其特征是：所述步驟(1)中，斜面同水平面的夾角為30度～60度。

5.如權利要求1所述的一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法，其特征是：所述步驟(1)中，斜面表面鍍有高反膜，滑塊下表面和基底鍍有增透膜。

6.如權利要求1所述的一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法，其特征是：所述步驟(2)中，流體被限制在基底和定制滑塊之間，照明機構的光源穿過基底將流體標記照明，流體標記區域的發光強度不同于非標記區域。

7.如權利要求1所述的一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法，其特征是：所述步驟(3)中，流體標記發出的光線經第一物鏡和分光鏡，被第一透鏡成像到第一傳感器，獲得垂直于流體標記厚度方向的光學圖像，使流體標記發出的光線被定制滑塊的斜面反射，形成標記的虛像，標記的虛像的光線經基底、第二物鏡和第二透鏡成像到第二圖像傳感器上。

8.如權利要求1所述的一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法，其特征是：所述步驟(5)中，對比摩擦副相對靜止時第一傳感器獲得圖像和摩擦副相對運動時第一傳感器獲得圖像，求取摩擦副流體薄膜垂直于摩擦副運動方向的流速信息。

9.如權利要求1所述的一種摩擦副流體薄膜流速的三維觀測方法，其特征是：所述步驟(5)中，對比摩擦副相對靜止時第二傳感器獲得圖像和摩擦副相對運動時第二傳感器獲得圖像，求取摩擦副流體薄膜平行摩擦副運動方向沿厚度變化的流速信息。