[发明专利]用于两相流动同场测试的光学诊断装置

权利要求书

1.一种用于两相流动同场测试的光学诊断装置，其特征在于，包括：高速激光器、高速相机、液体射流发生装置、荧光示踪粒子发生装置、测试区单元以及时序控制装置；

所述液体射流发生装置和荧光示踪粒子发生装置用于分别在测试区单元内产生待测的液体射流粒子和荧光示踪粒子以形成流动介质；所述高速相机的镜头朝向测试区单元的一个面；所述高速激光器为测试区单元提供光源；所述时序控制装置通过信号线与所述高速激光器、高速相机及液体射流发生装置均连接且保持通信。

2.根据权利要求1所述的用于两相流动同场测试的光学诊断装置，其特征在于，所述荧光示踪粒子均匀分布在测试区单元内，并跟随测试区单元内的环境气体运动。

3.根据权利要求1所述的用于两相流动同场测试的光学诊断装置，其特征在于，还包括第一光学滤波片和第二光学滤波片，所述第一光学滤波片和所述第二光学滤波片均设置在所述高速相机和所述测试区单元之间。

4.根据权利要求3所述的用于两相流动同场测试的光学诊断装置，其特征在于，还包括图像分离器，所述图像分离器安装在高速相机的镜头前端。

5.根据权利要求4所述的用于两相流动同场测试的光学诊断装置，其特征在于，所述图像分离器包括平行的第一光学通道和第二光学通道；所述第一光学通道安装有仅能透过散射光的第一光学滤波片；所述第二光学通道安装有仅能透过荧光且滤除散射光的第二光学滤波片。

6.根据权利要求1所述的用于两相流动同场测试的光学诊断装置，其特征在于，时序控制装置用于实现对两相流动动态特性的同时兼顾，具体地，在所述时序控制装置的控制下，使用高速激光器单次发光的前后脉冲时间间隔用做液体射流粒子图片拍摄的帧间时差，使用高速激光器前后两次激光出光的时间间隔用作荧光示踪粒子图片拍摄的帧间时差。

7.根据权利要求6所述的用于两相流动同场测试的光学诊断装置，其特征在于，所述高速激光器和所述高速相机的数量均为一个。

8.根据权利要求5所述的用于两相流动同场测试的光学诊断装置，其特征在于，液体射流粒子和荧光示踪粒子两相流动信号通过图像分离器同时采集，并通过高速相机保存于同一相机芯片的不同像素区域上，并通过矫正第一光学通道和第二光学通道由于观测视角区别引起的图像畸变以保证测试结果的准确性。

9.根据权利要求8所述的用于两相流动同场测试的光学诊断装置，其特征在于，所述图像分离器上的第一光学通道和第二光学通道的图像畸变通过针孔相机模型实现矫正。