[實(shí)用新型]一種湍流三維速度場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922029828.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN210834954U
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦曉萌;韓定安;曾亞光;王茗祎;林浩輝;易俊;張艷婷;彭建中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01P5/20
• 分類號(hào): G01P5/20
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 蔡偉杰

本實(shí)用新型公開了一種湍流三維速度場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集裝置，包括：光纖耦合器、湍流容納室、低相干寬帶光源、參考臂光路、樣品臂光路和光譜儀光路。通過放置示蹤粒子，利用參考臂光路和樣品臂光路對(duì)示蹤粒子的頻域信息采集，通過示蹤粒子的頻域信息從側(cè)面實(shí)現(xiàn)對(duì)湍流三維速度場(chǎng)數(shù)據(jù)的頻域數(shù)據(jù)采集。本實(shí)用新型主要用于對(duì)湍流三維速度場(chǎng)的研究中。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種湍流三維速度場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的用于湍流三維速度場(chǎng)測(cè)量的裝置一般都是采用脈沖激光對(duì)湍流進(jìn)行多次曝光，得到多張圖像，最后對(duì)采集到的圖像采用速度提取算法進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)對(duì)湍流三維速度場(chǎng)的測(cè)量。但是這種方式，無(wú)法得到湍流三維速度場(chǎng)的頻域信息，不好從頻域上對(duì)湍流三維速度場(chǎng)進(jìn)行分析。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種湍流三維速度場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問題，至少提供一種有益的選擇或創(chuàng)造條件。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的解決方案是：一種湍流三維速度場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集裝置，包括：

光纖耦合器；

湍流容納室，用于容納帶有示蹤粒子的湍流三維速度場(chǎng)；

低相干寬帶光源，通過第四光纖與光纖耦合器第一端口連接；

參考臂光路，包括：第二光纖、第三透鏡、第四透鏡和反射鏡，所述第二光纖與光纖耦合器的第二端口連接，所述第二光纖的出光點(diǎn)位于第三透鏡的焦點(diǎn)中，所述第二光纖的出射光傳遞到第三透鏡中，所述第三透鏡和第四透鏡同光軸設(shè)置，所述第三透鏡的出射光傳遞到第四透鏡中，所述第四透鏡的焦點(diǎn)位于反射鏡中；

樣品臂光路，包括：第一光纖、第一透鏡、二維振鏡、第二透鏡，所述第一光纖與光纖耦合器的第三端口連接，所述第一光纖的出光點(diǎn)位于第一透鏡的焦點(diǎn)中，所述的第一光纖的出射光傳遞到第一透鏡中，所述第一透鏡的出射光進(jìn)入二維振鏡后傳遞到第二透鏡中，所述第二透鏡的焦點(diǎn)位于湍流容納室中；

光譜儀光路，包括：相機(jī)、第五透鏡、第六透鏡、光柵和第三光纖，所述第三光纖與光纖耦合器的第四端口連接，所述第三光纖的出光點(diǎn)位于第五透鏡的焦點(diǎn)中，所述第五透鏡的出射光通過光柵傳遞到第六透鏡中，所述第六透鏡的出射光傳遞到相機(jī)中。

進(jìn)一步，所述第一光纖中設(shè)置有第一偏振控制器。

進(jìn)一步，所述第二光纖中設(shè)置有第二偏振控制器。

進(jìn)一步，所述光纖耦合器第三端口和第二端口之間的分光比為90:10。

進(jìn)一步，所述示蹤粒子的直徑為20μm。

進(jìn)一步，所述示蹤粒子為聚乙烯小球。

本實(shí)用新型的有益效果是：通過放置示蹤粒子，利用參考臂光路和樣品臂光路對(duì)示蹤粒子的頻域信息采集，通過示蹤粒子的頻域信息從側(cè)面實(shí)現(xiàn)對(duì)湍流三維速度場(chǎng)數(shù)據(jù)的頻域數(shù)據(jù)采集。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單說明。顯然，所描述的附圖只是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計(jì)方案和附圖。

圖1是湍流三維速度場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式