[发明专利]一种直角截面空泡水筒PIV简易标定方法

说明书

本发明涉及一种直角截面空泡水筒PIV简易标定方法，包括由激光笔射出的两道相互平行的激光束，激光束垂直于空泡水筒其中一壁面的有机玻璃从外向内入射，PIV测量相机从与该壁面垂直的空泡水筒另一壁面由外向内拍摄，由PIV测量相机拍摄片光平面内具有两道平行激光束的图像，获得图像上两束平行光之间的距离，并与两道激光束间的实际距离比较获得对应关系，完成PIV流场测量过程中测量结果的标定；激光笔由支撑组件支承于空泡水筒壁面上，操作简单、方便快捷，在保证试验可靠性的同时，大大提升了效率，节约了时间。

技术领域

本发明涉及空泡水筒测量标定技术领域，尤其是一种直角截面空泡水筒PIV简易标定方法。

背景技术

PIV测量技术是空泡水筒中速度场测量的重要手段，已经被广泛应用于各类水动力模型的速度场测量中。

现有技术中，空泡水筒中PIV测量普遍采用具有等间距标记点的金属标靶进行标定，其基本原理是：利用标靶上两个已知距离的标记点，来换算图像中一定间隔的像素点之间对应的实际距离。这种标定方式需要将金属标靶放在空泡水筒试验段的拍摄平面内，并且每次测量均需要拆开空泡水筒试验段将标靶放入，拍摄完带有金属标靶的图像后再将其取出。如图1所示，空泡水筒试验段包括有截面为矩形结构的支架1，支架1四个侧面上依次锁装有侧板2，侧板2中部嵌装有机玻璃3。每次测量均需要拆卸空泡水筒试验段的操作，即是将侧板2不停地从支架1上拆除、装上的重复劳动，既浪费时间又浪费人力。因此，如何摆脱对带标记点的金属标靶的依赖是提高试验工作效率的重要方向。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的直角截面空泡水筒PIV简易标定方法，从而通过垂直入射的激光束替代了现有的金属标靶，在保障试验效果的同时省时省力，大大提升了效率。

本发明所采用的技术方案如下：

一种直角截面空泡水筒PIV简易标定方法，所述空泡水筒的横截面为矩形结构，空泡水筒四周壁面上均嵌装有有机玻璃，所述PIV简易标定方法还包括由激光笔射出的两道相互平行的激光束，激光束垂直于空泡水筒其中一壁面的有机玻璃从外向内入射，PIV测量相机从与该壁面垂直的空泡水筒另一壁面由外向内拍摄；

位于空泡水筒内的两道激光束均处于PIV测量相机的相机视野中，位于空泡水筒内的两道激光束均位于PIV测量的片光平面内；

由PIV测量相机拍摄片光平面内具有两道平行激光束的图像；

在图像上的两道激光束的中心线上，分别选点连成直线，并使得该直线与激光束垂直，则将选取的两个点作为像素标记点，其距离为D；

两道激光束之间的实际距离为d，进而获得D与d之间的对应关系，完成标定。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述激光笔固装于支撑组件上，激光笔通过支撑组件相对于空泡水筒的壁面垂直入射激光束。

所述支撑组件的结构为：包括基座，基座前侧面间隔开有两条上下贯通并相互平行的凹槽一，基座前侧面锁装有相互平行的压板，与基座贴合的压板内侧面开有与凹槽一一一对应的凹槽二，凹槽一和对应的凹槽二拼合构成与激光笔截面相配的孔。

所述激光笔的截面为圆形结构，激光笔卡装于由凹槽一、凹槽二构成的孔中，并由压板通过紧固件锁紧。

所述激光笔的数量与凹槽一的数量一致，为两个。

所述凹槽一的轴向与基座的底面垂直。

所述激光笔的出光端朝向基座的底面，基座的底面与空泡水筒的壁面贴合。

本发明的有益效果如下：