[發明專利]回路激光粒子測速粒子濃度自動調節系統

有效

• 申請號: 202010119942.7
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111399557B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 王德忠;許銳;顧希垚;尹俊連;宋煜
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13;G01P5/20
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種回路激光粒子測速粒子濃度自動調節系統，包括：粒子液罐1、電動閥2、電動針閥3、凈水電動閥4、左調節段電動閥5、右調節段電動閥6、調節段電動排液閥7、液位計8、排水箱9、左支路電動閥10、右支路電動閥11；所述粒子液罐1與電動閥2的一端、電動針閥3的一端分別相連。本發明能有效調節大型回路中的PIV熒光粒子濃度，調節速度快、精度高。傳統激光粒子測速粒子濃度調節系統一般是用于縮比回路中的粒子濃度調節，且沒有精細調節。本系統則根據CCD相機得到的圖像實時處理出測試系統中的粒子濃度與測試所需的最佳粒子濃度范圍的差值，將差值反饋給系統后自動處理調節粒子濃度。

技術領域

本發明涉及粒子濃度自動調節系統領域，具體地，涉及一種回路激光粒子測速粒子濃度自動調節系統。

背景技術

激光粒子測速(PIV)技術目前已廣泛應用于流體力學的基礎實驗和流體機械的流場測試之中，通過該方法研究人員能較為準確的獲得測試回路中測試段部分的真實流場信息，從而對流場計算方法進行校核與修正或對流體機械的性能進行優化。然而由于PIV試驗需要在測試段采用透明的玻璃管段并在實驗回路中加入合適比例的熒光粒子，這些要求給大型回路的測試段結構設計和粒子濃度調節系統設計都提出了很高的要求。因此目前流體機械中的PIV試驗大多都是采用縮比設計，即將需要研究的流體機械按比例縮小尺寸并加入小型的回路中進行測試，這種方法無法直接研究真實尺寸流體機械的流動特性。要測試真實尺寸流體機械的流動特性，需將流體機械加入大型回路中直接測試，并解決測試段結構設計和粒子濃度調節系統設計兩個關鍵技術問題。本發明提出了一種大型回路激光粒子測速粒子濃度自動調節系統，能實現大型回路PIV試驗中粒子濃度在線調節，提高試驗效率降低試驗難度。

專利文獻CN109459582A公開了一種基于動邊界自識別的激光粒子圖像測速數據處理方法，屬于流體力學實驗技術領域。本發明通過PIV相機拍攝獲取含有激光粒子的PIV圖片，獲取圖片灰度值，將PIV圖片的灰度值建立數據矩陣；根據邊界判斷準則判定識別所述PIV圖片中的邊界像素點，將邊界像素點連接獲得被測對象在運動狀態下的邊界；根據邊界以及垂直所述邊界的法向建立新的SN坐標系；將PIV圖片進行坐標變換獲取PIV圖片的坐標變換后的數據，實現坐標變換后的數據進行相關計算時的捕捉窗口始終緊貼于運動的邊界布置，進而再將坐標變換后的數據采用標準相關計算算法獲取速度矢量，將速度矢量進行坐標反變換獲取被測對象的速度流場。該專利在適用于大型回路PIV試驗中粒子濃度在線調節上仍然有待提高的空間。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種回路激光粒子測速粒子濃度自動調節系統。

根據本發明提供的一種回路激光粒子測速粒子濃度自動調節系統，包括：粒子液罐1、電動閥2、電動針閥3、凈水電動閥4、左調節段電動閥5、右調節段電動閥6、調節段電動排液閥7、液位計8、排水箱9、左支路電動閥10、右支路電動閥11；

所述粒子液罐1與電動閥2的一端、電動針閥3的一端分別相連；

所述電動閥2的另一端、電動針閥3的另一端與右調節段電動閥6的一端、凈水電動閥4的一端、左調節段電動閥5的一端、調節段電動排液閥7的一端分別相連；

所述凈水電動閥4的另一端與凈水入口管相連；

所述左調節段電動閥5的另一端與左支路電動閥10的一端相連；

所述右調節段電動閥6的另一端與右支路電動閥11的一端相連；

調節段電動排液閥7的另一端與液位計8相連接；

所述液位計8與排水箱9相連；

所述右支路電動閥11的另一端與左支路電動閥10的另一端相連。

優選地，還包括：通氣管；所述粒子液罐1與通氣管的一端相連。

優選地，還包括：儲水箱；所述通氣管的一端儲水箱的另一端相連。