[實(shí)用新型]基于激光多普勒測(cè)速的波流流速測(cè)量系統(tǒng)及水洞式游泳機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721334694.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN210802846U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈熊;郁漫天;沈小鈞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈熊
• 主分類號(hào): G01M10/00
• 分類號(hào): G01M10/00;G01P5/26;G01P21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于激光多普勒測(cè)速的波流流速測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

包括驅(qū)動(dòng)水流的動(dòng)力裝置；出口水流形成的主流區(qū)；回流區(qū)；激光多普勒測(cè)速儀；

激光多普勒測(cè)速儀包括發(fā)射光單元、接受光單元、導(dǎo)光裝置、反光裝置；

在所述激光多普勒測(cè)速儀發(fā)射光單元和/或接收光單元的第一端，安裝有帶有密封裝置的導(dǎo)光裝置，所述導(dǎo)光裝置透過波浪水面，將激光束照射到主流區(qū)的測(cè)量體，同時(shí)接收測(cè)量體的散射光；

安裝有測(cè)量體反光裝置，所述測(cè)量體反光裝置將后向散射光轉(zhuǎn)變?yōu)榍跋蛏⑸涔猓?dǎo)光裝置接收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光多普勒測(cè)速的波流流速測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

所述回流區(qū)為回流管道；

所述導(dǎo)光裝置為安裝有帶有密封窗口的導(dǎo)光管；

所述測(cè)量體反光裝置為測(cè)量體反光鏡，其布置用于反射測(cè)量體的光給導(dǎo)光管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于激光多普勒測(cè)速的波流流速測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

所述測(cè)量體反光裝置位于發(fā)射光形成的測(cè)量體的前方；

所述測(cè)量體反光裝置通過可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在發(fā)射光單元的導(dǎo)光管上，所述可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)所述測(cè)量體反射鏡與測(cè)量體之間的距離和反射角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光多普勒測(cè)速的波流流速測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

所述動(dòng)力裝置為聯(lián)結(jié)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的螺旋槳葉輪、導(dǎo)流片和整流器的動(dòng)力箱；

后部整流柵格；

LDV信號(hào)處理器；

葉輪轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器；

水流通道設(shè)置為：所述動(dòng)力箱推動(dòng)水流出口形成主流區(qū)，進(jìn)入后部整流柵格；水流分成兩路，經(jīng)過裝有導(dǎo)流片的回流管道；水流從底部?jī)蓚?cè)回流到動(dòng)力箱；

所述葉輪轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器連接所述動(dòng)力箱的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，葉輪轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)葉輪旋轉(zhuǎn)速度改變水流速度；

所述激光多普勒測(cè)速儀通過LDV測(cè)速，輸出游泳機(jī)的速度數(shù)據(jù)；激光多普勒測(cè)速儀設(shè)有坐標(biāo)移位裝置，移動(dòng)LDV測(cè)量體位置，得到主流區(qū)不同位置的速度分布數(shù)據(jù)；

LDV信號(hào)處理器，LDV信號(hào)處理器包括LDV處理模塊，所述LDV處理模塊配置為具有可變時(shí)間平均采樣功能，其輸出瞬時(shí)速度、平均速度和速度直方圖。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于激光多普勒測(cè)速的波流流速測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

所述驅(qū)動(dòng)水流的動(dòng)力箱至少設(shè)有兩個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口、進(jìn)口導(dǎo)流片、出口導(dǎo)流片、連結(jié)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的螺旋槳葉輪和第一、第二整流器；其中進(jìn)水口設(shè)在底部?jī)蓚?cè)，出水口設(shè)在上部前方；

所述進(jìn)口導(dǎo)流片至少包括對(duì)稱的兩組導(dǎo)流片，即兩側(cè)進(jìn)水口各有一組導(dǎo)流片；

進(jìn)口導(dǎo)流片上方設(shè)有與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)聯(lián)結(jié)成一體的螺旋槳葉；螺旋槳葉上方設(shè)有第一整流器；

向上流動(dòng)的水流再至少經(jīng)過一組導(dǎo)流片即出口導(dǎo)流片，改變?yōu)樗椒较蛄鲃?dòng)；

所述動(dòng)力箱從底部?jī)蓚?cè)進(jìn)水口進(jìn)水，流過所述對(duì)稱的兩組導(dǎo)流片，將水流引導(dǎo)向上，經(jīng)過螺旋槳葉后，先流過第一整流器，再流過出口導(dǎo)流片，令水流改變方向，再經(jīng)過第二整流器后，從動(dòng)力箱上部出口水平流出。

6.一種基于激光多普勒測(cè)速的水洞式游泳機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，采用上述權(quán)利要求4或5所述一種基于激光多普勒測(cè)速的波流流速測(cè)量系統(tǒng)，坐標(biāo)位移裝置具有三維位移裝置，所述三維位移裝置為機(jī)械式或數(shù)字控制機(jī)械臂式或氣動(dòng)式機(jī)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于激光多普勒測(cè)速的水洞式游泳機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，

所述的LDV信號(hào)處理器具有可變平均時(shí)間采樣模塊：

所述可變平均時(shí)間采樣模塊配置為，其基于游泳機(jī)波浪水流的脈動(dòng)速度振幅、脈動(dòng)時(shí)間尺度的變化自由設(shè)置進(jìn)行可變平均時(shí)間下的采樣及測(cè)量。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種基于激光多普勒測(cè)速的水洞式游泳機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的出口水流形成的主流區(qū)的水流設(shè)置為：從游泳機(jī)底面到水面的范圍內(nèi)，水流流速方向均為向前，一直流到后部，進(jìn)入后部柵格，才分成兩路，從回流管道內(nèi)返回。