[实用新型]流体内三维可视流速测量装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于测量器具制造技术领域，是一种测量水流速的装置。

背景技术：

在水利工程及污水处理装置设计时，需要模拟水环境，测量获得所要的技术参数，其中流速的大小和流速的方向是其中的重要技术参数，现有的测定方法通常都是光纤传感测速法，虽然这种方法能确定流速大小和流速的方向，但存在以下缺点：1、嵌入式插入实验模型中，影响流速的运动；2、流速转子必须与水流方向成垂直，这样才能测得此点的流速和方向；3、当实验模型内的流速大于转子流速后，转子无法测量多余的流速，就会使得光纤传感形成丢帧，进而无法取得超出的流速大小。

技术内容：

本实用新型要解决的技术问题是公开一种测量结果准确的流体内三维可视流速测量装置。

本实用新型解决技术问题的方案是采用透明箱体、高清数码摄像装置、测速小球、中央处理器和显示器构成流体内三维可视流速测量装置，其中透明箱体为长方形，透明箱体内沿长度方向的底部有曝气装置，测速小球为圆形球体，直径为0.2-0.5CM，比重为1，摄像装置为两台，分别安装在箱体正面的外部和侧面的外部，镜头分别距箱体正面的外壁和侧面的外壁1.5-2.5M，微调摄像装置，使得摄像中心点与透明箱体正面及侧面的中心点重合，两台摄像装置分别连接中央处理器，中央处理器连接显示器。其中，高清数码摄像装置是1秒可以拍摄30张照片的摄像装置，中央处理器装有能够进行影像和图片的处理的Photoshop图片处理软件和能够进行影像的深度处理的MATLAB应用软件。

测量方法由以下步骤完成：

将两台高清数码摄像装置分别安装在透明箱体正面的外部及侧面的外部，一台高清数码摄像装置的镜头距透明箱体正面的外壁1.5-2.5M，另一台高清数码摄像装置的镜头距透明箱体侧面的外壁1.5-2.5M，分别微调摄像装置，使得摄像中心点与透明箱体正面及侧面的中心点重合；

向透明箱体内注满水，通过曝气装置进行曝气，当流速稳定后，启动两台摄像装置进行摄像，同时将不同颜色的测速小球依次投入透明箱体内的水中，摄像时间为0.5-1.5min，停止摄像，分别将摄像影片输入中央处理器中，先通过Photoshop把影片进行前期未处理，再通过MATLAB，输入程序，把摄像装置摄录的图像做成图片，进行叠加，做出测速小球一定时间的运动轨迹。最后把整体图片做成立体坐标图，测速小球的坐标就能表示出来，测速小球的运动的距离大小也能表示出来，进而求出小球的方向和流速，确定为此区域流速，通过显示器显示结果。

曝气装置是开有气孔的管状体。

本发明由于采用以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明根据摄像来完成实验模型精确流速的测量；2、本发明具有方便、快捷，并且可同时记录和测量不同流速区域；3、本发明不受环境和空间的限制，随测随用；4、外部测量，不对实验模型内部流速产生干扰。

附图说明：

附图为本实用新型的示意图。

具体实施方式：

本实用新型由箱体1、两台摄像装置2、测速小球3、中央处理器4和显示器5构成，其中箱体1为长方形，箱体1内沿长度方向的底部有曝气装置6，测速小球3为圆形球体，直径为0.2-0.5CM，比重为1，一台摄像装置安装在箱体正面的外部，另一台摄像装置安装在箱体侧面的外部，镜头分别距箱体正面及侧面的外壁1.5-2.5M，两台摄像装置分别连接中央处理器4，中央处理器4连接显示器5。