[發(fā)明專利]像素級(jí)剪敏液晶標(biāo)定方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711456584.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN108225667B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 由儒全;黃維娜;陶智;由浩亮;李海旺
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L27/00
• 分類號(hào): G01L27/00
• 代理公司: 北京匯捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 于鵬

本發(fā)明公開了一種像素級(jí)剪敏液晶標(biāo)定方法，包括：制作與待測件的形狀和尺寸均相同的標(biāo)定件，并對標(biāo)定件的標(biāo)定平面進(jìn)行處理操作；通過對標(biāo)定件進(jìn)行量級(jí)標(biāo)定操作獲取量級(jí)標(biāo)定曲線；根據(jù)拍攝獲取的多個(gè)圖片計(jì)算出每一個(gè)像素點(diǎn)在多個(gè)角度的色相Hue值，并針對每一個(gè)像素點(diǎn)對色相Hue值?角度φ進(jìn)行高斯曲線的擬合運(yùn)算；將獲取的色相Hue值?角度的高斯曲線中色相Hue值的最大值代入至量級(jí)標(biāo)定曲線中，獲取的τ值即為每一個(gè)像素點(diǎn)的剪切應(yīng)力值；根據(jù)獲取的每一個(gè)像素點(diǎn)的剪切應(yīng)力值完成對標(biāo)定件的全平面內(nèi)所有像素點(diǎn)的標(biāo)定操作。該方法可以有效消除誤差，提高測量精度。本發(fā)明還公開了一種像素級(jí)剪敏液晶標(biāo)定裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種像素級(jí)剪敏液晶標(biāo)定方法和裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)技術(shù)中，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的湍流邊界層的研究中，壁面剪切應(yīng)力一直是非常重要的參數(shù)。常規(guī)的方法如：粒子圖像測速法(PIV)觀測示蹤粒子跟隨流場的運(yùn)動(dòng)軌跡，得到壁面附近的速度分布，進(jìn)而得到速度梯度算出剪切應(yīng)力；油膜干涉法基于不同剪切力作用下油膜厚度有所不同，實(shí)際測量中要對油膜進(jìn)行特殊處理以保證其表面反射特性，其它參數(shù)比如重力，壓力梯度等也會(huì)影響測量精度；基于MEMS傳感器技術(shù)一般只能夠測量單點(diǎn)壁面剪切應(yīng)力，且造價(jià)高，無法實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測量，有局限性。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對傳統(tǒng)技術(shù)存在的問題，提供一種具有便捷性的多點(diǎn)測量的像素級(jí)剪敏液晶標(biāo)定方法和裝置。該方法利用了某些液晶在一定溫度范圍內(nèi)只對剪切應(yīng)力敏感這一特性，可以實(shí)現(xiàn)介質(zhì)與壁面間的剪切應(yīng)力場“面測量”，有效的消除誤差，提高測量精度，同時(shí)具有對流體擾動(dòng)很小的有益效果。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種像素級(jí)剪敏液晶標(biāo)定方法，所述方法包括：制作與待測件的形狀和尺寸均相同的標(biāo)定件，并對所述標(biāo)定件的標(biāo)定平面進(jìn)行處理操作；通過對所述標(biāo)定件進(jìn)行量級(jí)標(biāo)定操作獲取量級(jí)標(biāo)定曲線；根據(jù)拍攝獲取的多個(gè)圖片計(jì)算出每一個(gè)像素點(diǎn)在多個(gè)角度的色相Hue值，并針對所述每一個(gè)像素點(diǎn)對所述色相Hue值-角度φ進(jìn)行高斯曲線的擬合運(yùn)算；將獲取的所述色相Hue值-角度的所述高斯曲線中所述色相Hue值的最大值代入至所述量級(jí)標(biāo)定曲線中，獲取的τ值即為所述每一個(gè)像素點(diǎn)的剪切應(yīng)力值；根據(jù)獲取的所述每一個(gè)像素點(diǎn)的所述剪切應(yīng)力值完成對所述標(biāo)定件的全平面內(nèi)所有像素點(diǎn)的標(biāo)定操作。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，對所述標(biāo)定件的標(biāo)定平面進(jìn)行處理操作包括：對所述標(biāo)定件的所述標(biāo)定平面的第一平面制作尺寸與剪切應(yīng)力測量裝置相同的沉孔；對所述標(biāo)定件的所述標(biāo)定平面的第二平面噴涂剪敏液晶；其中，所述剪切應(yīng)力測量裝置為摩阻天平，所述第一平面為設(shè)置了所述剪切應(yīng)力測量裝置的所述標(biāo)定件朝上的平面，所述第二平面為與所述第一平面背對側(cè)平面。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述通過對所述標(biāo)定件進(jìn)行量級(jí)標(biāo)定操作獲取量級(jí)標(biāo)定曲線包括：所述標(biāo)定件受到的氣流速度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)逐級(jí)加快的狀態(tài)下，在預(yù)設(shè)標(biāo)定速度范圍內(nèi)通過擬合運(yùn)算獲取一條Hue-τ曲線，并將所述Hue-τ曲線定義為所述量級(jí)標(biāo)定曲線。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：將設(shè)置有所述剪切應(yīng)力測量裝置的所述第一平面朝上，使得所述標(biāo)定件所受氣源角度為0°，氣源方向?yàn)榫鶆蚋采w所述第一平面，其中，所述第一平面內(nèi)剪切應(yīng)力方向與所述氣源方向相同。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：將拍攝裝置分別設(shè)置在0°，±30°和±60°位置進(jìn)行多角度拍攝以獲取多個(gè)圖片，其中，以所述拍攝裝置垂直正對所述標(biāo)定件的所述標(biāo)定平面的位置為0°，且所述拍攝裝置為CCD相機(jī)，所述CCD照相機(jī)放置于和所述標(biāo)定平面成40°角的正上方，并使用固定架固定。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：所述拍攝裝置在拍攝過程中，所述標(biāo)定件所受的氣流的速度大小、所述標(biāo)定件所受的氣流的速度方向、所述標(biāo)定件所受的溫度、所述標(biāo)定件所受的光照強(qiáng)度均保持不變，其中，所述光照強(qiáng)度的形成為通過白燈位于所述標(biāo)定平面正上方，形成面光源，所述面光源垂直照射在所述標(biāo)定平面上。