一種湍流發生器piv測量系統的製作方法

2023-12-02 04:02:56 1

一種湍流發生器piv測量系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種湍流發生器PIV測量系統，包括升降平臺裝置、有機透明玻璃缸、湍流發生器、PIV雷射發射器和PIV專用CCD相機；所述有機透明玻璃缸位於所述上底板上，所述上底板上的觀察孔下方設有平面鏡，所述PIV雷射發射器正對所述有機透明玻璃缸，所述PIV專用CCD相機的鏡頭對準所述平面鏡。本發明採用液壓裝置及採用平面鏡折射湍流發生器內部流場，實現了對湍流發生器內部流場的PIV測量，具有結構簡單、調節方便、節省安裝空間等特點。
【專利說明】—種湍流發生器PIV測量系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種湍流發生器Piv測量系統，可用在對湍流發生器的內部流場軸向及徑向方向速度的Piv測量。

【背景技術】
[0002]PIV (Particle Image Velocimetry)為粒子圖像測速法,是一種瞬態、多點、無接觸式的流體力學測速方法，廣泛的應用於流場測試的測量。
[0003]中濃輸送技術減少了製漿過程中的用水量和造紙廢水排放量，減少了對環境的汙染。湍流發生器能否實現中濃紙漿懸浮液的流態化及氣液分離是決定紙漿懸浮液能否順利輸送的前提條件。如何對湍流發生器內部流場的PIV測量，了解分析流場結構，對提高和改善湍流發生器的性能具有非常重要的理論基礎意義。
[0004]經搜索查詢，還未見對湍流發生器的PIV測量裝置的相關文獻報導。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供一種湍流發生器PIV測量裝置，用於對湍流發生器內部流場的PIV測量。
[0006]為了解決以上技術問題，本發明所採用的技術方案如下:一種湍流發生器PIV測量系統，包括升降平臺裝置、有機透明玻璃缸、湍流發生器、Piv雷射發射器和PIV專用CXD相機；所述湍流發生器採用有機玻璃透明材料製成，所述湍流發生器安裝在軸上，所述湍流發生器位於所述有機透明玻璃缸內部；所述升降平臺裝置包括上底板和下底板，所述上底板上開有觀察孔，所述上底板和所述下底板的兩側對稱分布有第一支架和第二支架，所述第一支架一端與所述下底板通過第一轉動副連接，另一端與所述上底板通過第二轉動副連接，所述第二支架一端與所述下底板通過第三轉動副連接，另一端與所述上底板通過第四轉動副連接，所述上底板和所述下底板每側的第一支架和第二支架交叉布置，所述上底板和所述下底板兩側對稱的兩個第一支架之間還連接有第三支架，所述第三支架的兩端與所述兩個第一支架之間通過第五轉動副連接，所述上底板和所述下底板兩側兩個對稱的第二支架之間還連接有第四支架，所述第四支架的兩端與所述兩個第二支架之間通過第六轉動副連接，所述第三支架上安裝有液壓缸，所述液壓缸上液壓杆的頂端固定在所述第四支架上；所述有機透明玻璃缸位於所述上底板上，所述上底板上的觀察孔下方設有平面鏡，所述Piv雷射發射器正對所述有機透明玻璃缸，所述PIV專用CCD相機的鏡頭對準所述平面鏡。
[0007]上述方案中，所述湍流發生器、所述軸和所述觀察孔的中心軸線在同一條直線上。
[0008]上述方案中，所述平面鏡與水平面的夾角為45°。
[0009]上述方案中，所述觀察孔的孔徑大於所述湍流發生器的外徑。
[0010]上述方案中，所述平面鏡固定在所述第一支架上。
[0011]上述方案中，所述有機透明玻璃缸內壁面整體呈圓柱狀，所述有機透明玻璃缸的外壁面中至少有一個平面壁，所述PIV雷射發射器正對所述平面壁。
[0012]本發明通過採用液壓裝置調節高度位置及採用平面鏡折射湍流發生器內部流場，實現了對湍流發生器內部流場的PIV測量，具有結構簡單、調節方便、節省安裝空間等特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明。
[0014]圖1為本發明的結構示意圖。
[0015]圖2為液壓支撐平臺的結構示意圖。
[0016]圖3為有機透明玻璃缸的結構示意圖。
[0017]圖中:1、下底板；2、第一轉動副；3、第一支架；4、第五轉動副；5、液壓杆；6、平面鏡；7、第六轉動副；8、第二支架；9、第四轉動副；10、上底板；11、有機透明玻璃缸；12、湍流發生器；13、軸；14、PIV雷射發射器；15、第二轉動副；16、PIV專用C⑶相機；17、第三轉動畐IJ。18、第三支架；19、觀察孔；20、平面壁。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖與【具體實施方式】做進一步說明。
[0019]如圖1圖2和圖3所示，一種湍流發生器PIV測量裝置，包括一種湍流發生器PIV測量系統，其特徵在於，包括升降平臺裝置、有機透明玻璃缸11、湍流發生器12、PIV雷射發射器14和PIV專用CXD相機16 ;所述湍流發生器12採用有機玻璃透明材料製成，所述湍流發生器12安裝在軸13上，所述湍流發生器12位於所述有機透明玻璃缸11內部；所述升降平臺裝置包括上底板10和下底板1，所述上底板10上開有觀察孔19，所述觀察孔19的孔徑大於所述湍流發生器12的外徑。所述上底板10和所述下底板I的兩側對稱分布有第一支架3和第二支架8，所述第一支架3 —端與所述下底板I通過第一轉動副2連接，另一端與所述上底板10通過第二轉動副15連接，所述第二支架8 一端與所述下底板I通過第三轉動副17連接，另一端與所述上底板10通過第四轉動副9連接，所述上底板10和所述下底板I每側的第一支架3和第二支架8交叉布置，所述上底板10和所述下底板I兩側對稱的兩個第一支架3之間還連接有第三支架18，所述第三支架18的兩端與所述兩個第一支架3之間通過第五轉動副4連接，所述上底板10和所述下底板I兩側兩個對稱的第二支架8之間還連接有第四支架，所述第四支架的兩端與所述兩個第二支架8之間通過第六轉動副7連接，所述第三支架18上安裝有液壓缸，所述液壓缸上液壓杆5的頂端固定在所述第四支架上；通過調節液壓杆5的長度，從而可以方便調節上底板10的高度。所述有機透明玻璃缸11位於所述上底板10上，所述湍流發生器12、所述軸13和所述觀察孔19的中心軸線在同一條直線上。所述上底板10上的觀察孔下方設有平面鏡6，所述平面鏡6固定在所述第一支架3上，所述平面鏡6與水平面的夾角為45°，所述PIV專用CXD相機16的鏡頭對準所述平面鏡6。所述有機透明玻璃缸內壁面整體呈圓柱狀，所述有機透明玻璃缸的外壁面中至少有一個平面壁20，所述PIV雷射發射器14正對所述平面壁20。通過平面鏡6來折射湍流發生器內部流場，為PIV雷射發射器14及PIV專用CCD相機16布置提供足夠的空間。
[0020]工作過程為:通過調節液壓杆5的長度，從而可以調節上底板10的上下高度，將平面鏡6位於上底板10上的觀察孔下面，與水平線成45度角。通過PIV雷射發射器14發出雷射對湍流發生器12的內部流場進行照射，反射光途經上底板10上的孔，再由平面鏡6來折射，最終通過PIV專用CCD相機16對流場進行拍攝。
【權利要求】
1.一種湍流發生器PIV測量系統，其特徵在於，包括升降平臺裝置、有機透明玻璃缸(11)、湍流發生器(12)、PIV雷射發射器(14)和PIV專用C⑶相機(16);所述湍流發生器(12)採用有機玻璃透明材料製成，所述湍流發生器(12)安裝在軸(13)上，所述湍流發生器(12)位於所述有機透明玻璃缸(11)內部；所述升降平臺裝置包括上底板(10)和下底板(1)，所述上底板(10)上開有觀察孔(19)，所述上底板(10)和所述下底板(I)的兩側對稱分布有第一支架(3)和第二支架(8)，所述第一支架(3)—端與所述下底板(I)通過第一轉動副(2)連接，另一端與所述上底板(10)通過第二轉動副(15)連接，所述第二支架(8) —端與所述下底板(I)通過第三轉動副(17)連接，另一端與所述上底板(10)通過第四轉動副(9)連接，所述上底板(10)和所述下底板(I)每側的第一支架(3)和第二支架(8)交叉布置，所述上底板(10)和所述下底板(I)兩側對稱的兩個第一支架(3)之間還連接有第三支架(18)，所述第三支架(18)的兩端與所述兩個第一支架(3)之間通過第五轉動副(4)連接，所述上底板(10)和所述下底板(I)兩側兩個對稱的第二支架(8)之間還連接有第四支架，所述第四支架的兩端與所述兩個第二支架(8)之間通過第六轉動副(7)連接，所述第三支架(18)上安裝有液壓缸，所述液壓缸上液壓杆(5)的頂端固定在所述第四支架上；所述有機透明玻璃缸(11)位於所述上底板(10)上，所述上底板(10)上的觀察孔下方設有平面鏡(6)，所述PIV雷射發射器(14)正對所述有機透明玻璃缸(11)，所述PIV專用CXD相機(16)的鏡頭對準所述平面鏡(6)。
2.根據權利要求1所述的一種湍流發生器PIV測量系統，其特徵在於，所述湍流發生器(12)、所述軸(13)和所述觀察孔(19)的中心軸線在同一條直線上。
3.根據權利要求1或2所述的一種湍流發生器PIV測量系統，其特徵在於，所述平面鏡(6)與水平面的夾角為45°。
4.根據權利要求1或2所述的一種湍流發生器PIV測量系統，其特徵在於，所述觀察孔(19)的孔徑大於所述湍流發生器(12)的外徑。
5.根據權利要求1或2所述的一種湍流發生器PIV測量系統，其特徵在於，所述平面鏡(6 )固定在所述第一支架(3 )上。
6.根據權利要求1或2所述的一種湍流發生器PIV測量系統，其特徵在於，所述有機透明玻璃缸內壁面整體呈圓柱狀，所述有機透明玻璃缸的外壁面中至少有一個平面壁(20)，所述PIV雷射發射器(14)正對所述平面壁(20)。
【文檔編號】G01P5/26GK104237556SQ201410439665
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】葉道星, 李紅, 鄒晨海, 蔣躍, 湯攀 申請人:江蘇大學