[发明专利]一种用于粒子图像测速的移动定位装置

说明书

本发明涉及一种用于粒子图像测速的移动定位装置，属于水利测量技术领域，该装置用于安装粒子图像测速的激光器和PIV相机，该装置包括支撑框架、升降系统、移动定位平台、激光器安装口、相机安装平台；其中，升降系统安装在支撑框架上，能沿垂直方向移动；移动定位平台安装在升降系统上，跟随升降系统垂向移动，并可沿长度方向水平移动；在移动定位平台的面板中部设置镂空区域作为激光器安装口，用于安装PIV激光片光源；相机安装平台包括两组,对称设置在移动定位平台两端，用于架设PIV相机；激光器安装口及相机安装平台可跟随移动定位平台作二维移动，实现双自由度移动定位功能。本装置具有操作方便、定位精度高等特点，具有较好的推广应用前景。

技术领域

本发明属于水利测量技术领域，特别涉及一种用于粒子图像测速的移动定位装置。

背景技术

粒子图像测速(PIV)技术作为一种无干扰、瞬态、全流场测量方法，具有较高的分辨率，在对紊流的脉动特征、相干结构等研究方面具有很大的优势，已广泛应用于水利测量领域。

运用PIV系统进行流场测量时，当测量区域确定后，需要进行一系列的精准定位工作，主要涉及激光片光源的定位(照亮待测区域中的示踪粒子)和相机定位(使测量区域的示踪粒子清晰成像)。以测量明渠纵垂面的二维流场为例，如图1所示，激光片光14需从水槽15的底板竖直向上射入水体，并保证激光片光14与测量平面16重合，相机17水平安装在水槽15的侧面，相机成像面18与测量平面16平行且中心高度相等；当改变测量平面16的展向位置时，需要重新对激光片光14及相机17进行定位。

目前，通常的做法是将激光器12固定在远离测量区域的平台11上，通过导光臂13将光束传导至测量平面下方形成激光片光14，再手动调整导光臂13的三维位置，使激光片光14与测量平面16重合；而相机17则布置在水槽15侧面另一固定平台19上，在测量区域改变时，需分别移动导光臂13和相机17，实现重新定位。上述定位工作耗时耗力，大大降低了PIV系统的测量效率。

发明内容

本发明的目的是为解决已有技术的不足之处，提出一种用于粒子图像测速的移动定位装置，具有操作方便、定位精度高等特点，具有较好的推广应用前景。

本发明提出的一种用于粒子图像测速的移动定位装置，该装置用于安装粒子图像测速的激光器和PIV相机，其特征在于，该装置包括支撑框架、升降系统、移动定位平台、激光器安装口、相机安装平台；其中升降系统安装在支撑框架上，可沿垂直方向上下移动；移动定位平台安装在升降系统上，跟随升降系统垂向移动，并可沿长度方向水平移动；在移动定位平台的面板中部设置镂空区域作为激光器安装口，用于安装PIV激光片光源；相机安装平台包括两组，对称设置在移动定位平台两端，用于架设PIV相机；激光器安装口及相机安装平台可跟随移动定位平台作二维移动，实现双自由度移动定位功能。

所述支撑框架由下框、上框、以及四根连接下框、上框的垂向导轨构成；上框和下框采用矩形不锈钢管焊接而成，每根垂向导轨为滚珠丝杆螺杆，两端分别固定在上框和下框的四个角，用于安装升降系统。