[發(fā)明專(zhuān)利]一種飽和多孔介質(zhì)中液體流動(dòng)測(cè)量的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711365457.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108106981A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙紅華;劉聰;邱鵬;季順迎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N15/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種飽和多孔介質(zhì)中液體流動(dòng)測(cè)量的方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一，配置透明多孔介質(zhì)：采用透明顆粒材料，借助折射儀測(cè)出與透明顆粒材料折射系數(shù)相匹配的孔隙液體；將透明顆粒材料利用“分層振搗擊實(shí)法”填充到透明材料制作的滲流模型箱(4)中，之后沿滲流模型箱(4)壁從下向上慢慢注滿匹配的孔隙液體，并且將滲流模型箱(4)用塑料膜封閉后抽真空2-4個(gè)小時(shí)，配置成飽和透明多孔材料介質(zhì)；

步驟二，搭建圖像采集裝置，包括數(shù)碼相機(jī)(1)、計(jì)算機(jī)(2)、激光器(3)和透鏡(7)，透鏡(7)安裝在激光器(3)上，置于滲流模型箱(4)一側(cè)，透鏡(7)與激光同軸，激光通過(guò)透鏡(7)后，照射到滲流模型箱(4)上；激光器(3)和數(shù)碼相機(jī)(1)均與計(jì)算機(jī)(2)相連；

步驟三，容器(5)中裝有熒光孔隙液體，向滲流模型箱(4)中提供熒光孔隙液體，在滲流模型箱(4)的出口處設(shè)有收納燒杯(6)，用于收納流出的熒光孔隙液體；

步驟四，打開(kāi)連續(xù)扇面激光器(3)，激光器(3)透過(guò)透鏡(7)在飽和透明多孔材料介質(zhì)中切出一個(gè)平面，平面平行于熒光孔隙液體流動(dòng)的方向；打開(kāi)位于滲流模型箱(4)上方控制熒光孔隙液體的閥門(mén)，讓熒光孔隙液體持續(xù)流過(guò)飽和透明多孔材料介質(zhì)；設(shè)定數(shù)碼相機(jī)(1)的采集時(shí)間間隔為Δt，調(diào)整數(shù)碼相機(jī)(1)成像平面的主軸垂直于激光平面，連續(xù)采集飽和透明多孔材料介質(zhì)中的圖像；

步驟五：分別對(duì)時(shí)間間隔為Δt所采集到的前后兩幅圖像ImgL(t1)和ImgR(t1)進(jìn)行濾除噪聲的處理；然后分別在ImgL(t1)和ImgR(t1)圖像上建立n×n個(gè)分析窗口，每個(gè)分析窗口包含至少3個(gè)熒光粒子光斑；尋找ImgL(t1)圖像上的每個(gè)分析窗口在ImgR(t1)圖像上的候選匹配位置，候選匹配位置的判定通過(guò)計(jì)算兩者的相關(guān)系數(shù)確定，相關(guān)系數(shù)最大者即為候選匹配位置；通過(guò)比對(duì)相匹配分析窗口的中心坐標(biāo)，得到每個(gè)窗口的位移和速度，以像素為單位；

步驟六：對(duì)得到的位移和速度數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，包括局部濾波法處理局部的異常數(shù)據(jù)和亞像素插值法給出局部缺失或異常的數(shù)據(jù)；

步驟七：根據(jù)相機(jī)的標(biāo)定參數(shù)，由所得的像素表示的位移和速度及窗口的位置得出對(duì)應(yīng)的實(shí)際位移、實(shí)際速度和窗口的實(shí)際位置，進(jìn)一步繪制滲流的速度場(chǎng)圖和向量圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飽和多孔介質(zhì)中液體流動(dòng)測(cè)量的方法，其特征在于，所述的透明顆粒材料為石英砂、硅膠顆粒或玻璃珠及其他透明顆粒材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種飽和多孔介質(zhì)中液體流動(dòng)測(cè)量的方法，其特征在于，所述的熒光孔隙液體由納米熒光粒子均勻分布在孔隙液體中配置而成。