[发明专利]基于单幅图像的粒子运动速度测试系统

摘要

本发明公开了一种基于单幅图像的粒子运动速度测试系统，它采用连续激光器作为激光光源，采用移轴镜头作为相机镜头，并通过对移轴镜头的水平位置调节，使移轴镜头偏离片光源垂直方向一定角度，显著提高粒子图像的曝光强度，还通过对移轴镜头和相机敏感面的夹角调节，使移轴镜头、相机的光敏感面与片光源三者所在的平面相交于一条直线上，实现测试区域所有粒子的清晰成像。本发明由相机控制曝光时间，只需获得粒子运动轨迹的单幅图像，即可实时反映粒子在曝光时间内速度和运动方向的变化情况，经处理还可得到流场中粒子的速度变化和分布、以及粒子的粒径分布等参数，本发明设备成本和造价低；本发明可广泛应用于各种喷雾以及流场的粒子参数测试中。

主权项

一种基于单幅图像的粒子运动速度测试系统，它是由激光器[1]、柱透镜[2]、可调狭缝[3]、相机[7]、计算机[8]以及喷头[5]组成，柱透镜[2]、可调狭缝[3]依次设置在激光器[1]的出射光路上，相机[7]用于接收激光经喷雾区域粒子后的散射光，相机[7]的输出连接计算机[8]；其特征是激光器[1]采用连续激光器，相机[7]的镜头采用移轴镜头[6]，移轴镜头[6]在与激光光源垂直方向夹角0°～80°范围内水平位置可调；移轴镜头[6]与相机[7]的光敏面以及激光光源经柱透镜[2]和可调狭缝[3]后的片光源[4]三者所在的平面相交于一条直线。