[發明專利]一種用于汽車發動機PIV測量的安裝平臺及其使用方法

有效

• 申請號: 201711050159.4
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107796626B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 宋小文;戚昱宸;張鳴曉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01P5/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

1.一種用于汽車發動機PIV測量的安裝平臺，其特征在于，包括地面安裝平臺(1)，側邊絲杠安裝平臺(14)，中央主安裝平臺(15)，四套側邊絲杠運動系統，跨置PIV運動系統，側置PIV運動系統，水箱(4)；

側邊絲杠安裝平臺(14)、水箱(4)、中央主安裝平臺(15)均設置于地面安裝平臺(1)上，側邊絲杠安裝平臺(14)中部鏤空，中央主安裝平臺(15)設于其中空空間內，通過液壓升降裝置(3)實現升降，水箱(4)上連接水管(19)，水管(19)伸出中央主安裝平臺(15)用于與待測發動機相連；

四套側邊絲杠運動系統分設于側邊絲杠安裝平臺(14)的四個側邊，每套包括固定于地面安裝平臺(1)上的側邊導軌(2)、固定于側邊絲杠安裝平臺(14)側邊的側邊絲杠(5)、用于驅動側邊絲杠的側邊驅動電機(13)以及用于安裝固定側邊驅動電機的電機安裝支架(12)；

跨置PIV運動系統包括跨設于側邊絲杠安裝平臺(14)兩側的跨置式安裝梁(7)、固定于梁上的跨置絲杠(18)、用于驅動跨置絲杠的跨置驅動電機(10)及第一PIV固定裝置(9)，跨置式安裝梁(7)通過側邊絲杠螺母與側邊絲杠(5)配合，跨置式安裝梁(7)底部通過滑塊與側邊導軌(2)配合，第一PIV固定裝置(9)通過跨置絲杠螺母與跨置絲杠(18)配合；

側置PIV運動系統包括側置式安裝梁(20)、固定于側置式安裝梁上的側置絲杠(8)、用于驅動側置絲杠的側置驅動電機(11)以及第二PIV固定裝置(17)，側置式安裝梁(20)通過側邊絲杠螺母與側邊絲杠(5)配合，側置式安裝梁(20)底部通過滑塊與側邊導軌(2)配合，第二PIV固定裝置(17)通過側置絲杠螺母與側置絲杠(8)配合。

2.根據權利要求1所述的用于汽車發動機PIV測量的安裝平臺，其特征在于，在每一個絲杠的兩端均設置紅外線碰撞警報發生器(6)。

3.根據權利要求1所述的用于汽車發動機PIV測量的安裝平臺，其特征在于，所述的側置PIV運動系統還包括與側置絲杠(8)平行固定于側置式安裝梁(20)另一側的側置導軌(16)，第二PIV固定裝置(17)由側置絲杠驅動沿側置導軌(16)上下運動。

4.使用如權利要求1所述的用于汽車發動機PIV測量的安裝平臺的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)當測量水平面內的流場情況時，將粒子發生器固定在第二PIV固定裝置(17)上，將攝像機固定在第一PIV固定裝置(9)上，PIV粒子發生器通過側置絲杠(8)實現Z方向的移動，中央主安裝平臺(15)上的發動機則通過液壓升降裝置(3)實現Z方向的移動，兩者配合以實現示蹤粒子在不同位置高度水平測量面內的布置；同時將PIV攝像機安裝在第一PIV固定裝置(9)上，通過側邊絲杠(5)以及跨置絲杠(18)實現攝像機在X-Y平面的二維移動，完成對待測水平面內各個位置處示蹤粒子運動情況的拍攝和數據記錄；

2)當測量豎直平面內的流場情況時，將粒子發生器固定在第一PIV固定裝置(9)上，將攝像機固定在第二PIV固定裝置(17)上，首先根據被測量發動機的布置情況，待測豎直平面為X-Z還是Y-Z平面，以及平面的實際位置，調整側置式安裝梁(20)和跨置式安裝梁(7)在側邊絲杠安裝平臺(14)上的安裝位置，通過側邊絲杠(5)和跨置絲杠(18)實現粒子發生器在X-Y平面內任意位置的移動，同時借助粒子發生器本身的軸向轉動以及中央主安裝平臺(15)的豎直運動，實現對被測量發動機中X-Z或Y-Z平面內的示蹤粒子布置，攝像機的布置通過側置式安裝梁(20)和跨置式安裝梁(7)在側邊絲杠安裝平臺(14)上的不同安裝形式始終垂直于待測量平面，同時借助側邊絲杠(5)和側置絲杠(8)實現PIV攝像機在X-Z或Y-Z平面內的二維移動，以拍攝和記錄待測豎直平面內各個位置處的示蹤粒子運動情況。