[发明专利]用于风洞试验中拍摄流场结构的拍摄系统及试验系统

权利要求书

1.一种用于风洞试验中拍摄流场结构的拍摄系统，其特征在于，

包括用于向风洞试验段（1）内输出激光脉冲以照明所述风洞试验段（1）内的流场并使所述流场中的示踪粒子发出散射光的多腔激光器（31）和用于利用所述散射光曝光成像以拍摄流场结构的拍摄装置（32），

所述多腔激光器（31）包括多个并联的双腔激光器（311），多个所述双腔激光器（311）分别输出不同波长的激光脉冲，所述拍摄装置（32）包括多个并联的跨帧相机（321），所述跨帧相机（321）与所述双腔激光器（311）一一对应设置，每个所述跨帧相机（321）的输入端均设有用于通过特定波长的光的滤光组件（322），所述滤光组件（322）所能通过的光的波长与对应的双腔激光器（311）输出的激光脉冲的波长相同，

所述拍摄系统还包括分别与多个所述双腔激光器（311）和多个所述跨帧相机（321）连接并用于分别控制所述双腔激光器（311）的脉冲时序和所述跨帧相机（321）的曝光时序的同步控制器（33）；

所述拍摄装置（32）还包括设置在所述滤光组件（322）的输入端并用于将光分散至所述滤光组件（322）的分光组件（323）和设置在所述分光组件（323）的输入端并用于将光聚集至所述分光组件（323）的镜头（324）；

所述分光组件（323）包括设置在所述镜头（324）的输出端并用于将光分散为多束光的分光棱锥（3231）和设置在所述分光棱锥（3231）的输出端与所述滤光组件（322）的输入端之间并用于将多束光反射至对应的滤光组件（322）的反射镜（3232）。

2.根据权利要求1所述的用于风洞试验中拍摄流场结构的拍摄系统，其特征在于，

所述双腔激光器（311）的输出端设有用于对所述双腔激光器（311）输出的激光脉冲进行倍频和合束的倍频合束组件（312）。

3.根据权利要求2所述的用于风洞试验中拍摄流场结构的拍摄系统，其特征在于，

所述倍频合束组件（312）包括设置在所述双腔激光器（311）的输出端并用于对所述双腔激光器（311）输出的激光脉冲进行倍频的倍频晶体（3121）和设置在所述倍频晶体（3121）的输出端并用于对所述倍频晶体（3121）输出的激光脉冲进行合束的合束光路（3122）。

4.根据权利要求3所述的用于风洞试验中拍摄流场结构的拍摄系统，其特征在于，

所述合束光路（3122）的输出端设有用于对所述合束光路（3122）输出的激光脉冲进行整形的片光组件（313）。

5.一种用于风洞试验中拍摄流场结构的试验系统，其特征在于，

包括用于供气流流动形成流场的风洞试验段（1）、与所述风洞试验段（1）的输入端连通并用于向所述风洞试验段（1）内输入示踪粒子的示踪粒子输入装置以及用于拍摄所述风洞试验段（1）内的流场结构的拍摄系统，

所述拍摄系统采用权利要求1~4任一项所述的用于风洞试验中拍摄流场结构的拍摄系统。

6.根据权利要求5所述的用于风洞试验中拍摄流场结构的试验系统，其特征在于，

所述示踪粒子输入装置包括用于输出气体的气瓶（21）以及分别与所述气瓶（21）的输出端和所述风洞试验段（1）的输入端连通并用于产生示踪粒子和使所述示踪粒子跟随所述气体流动至所述风洞试验段（1）内的粒子发生器（22）。

7.根据权利要求5所述的用于风洞试验中拍摄流场结构的试验系统，其特征在于，

所述风洞试验段（1）上开设有窗口（11），所述拍摄系统的多腔激光器（31）上设有用于延伸至所述窗口（11）处并对准所述窗口（11）向所述风洞试验段（1）内输出激光脉冲的导光臂（314），所述拍摄系统的拍摄装置（32）的镜头（324）对准所述窗口（11）。

8.根据权利要求5所述的用于风洞试验中拍摄流场结构的试验系统，其特征在于，

所述试验系统还包括分别与所述拍摄系统的拍摄装置（32）和同步控制器（33）连接并用于采集所述拍摄装置（32）拍摄的图像和控制所述同步控制器（33）工作的计算机（4）。