[发明专利]高温环境中位移场测量系统

说明书

本发明涉及测量技术领域，公开了一种高温环境中位移场测量系统。其中，该系统包括：成像装置，用于对具有特征标示的被测目标进行成像得到包含特征标示的被测目标图像序列；控制处理装置，用于对被测目标图像序列中每个被测目标图像的特征标示进行识别，分析特征标示在对应图像中的坐标位置，并基于坐标位置确定被测目标的位移场；热防护结构腔体，成像装置设置在所述热防护结构腔体内，所述热防护结构腔体具有隔热透光窗口，所述成像装置通过所述隔热透光窗口对被测目标进行成像。由此，可以实现对高温环境下的被测目标的非接触式位移测量。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种高温环境中位移场测量系统。

背景技术

在工业生产、航空航天等领域，普遍存在高温环境中高温目标的位移场测量需求。采用接触式测量法对高温目标的位移场进行测量，主要存在两方面问题，一是测量设备接触高温目标，会对目标的温度场造成影响；二是接触法一般只能实现单点的位移测量，无法对目标的位移场进行测量。此外，在高温环境中，接触式测量设备的热防护问题也是较难解决，因此高温目标的位移场很难直接用接触式测量进行测量。

发明内容

本发明提供了一种高温环境中位移场测量系统，能够解决现有技术中高温环境中位移场无法测量的技术问题。

本发明提供了一种高温环境中位移场测量系统，其中，该系统包括：

成像装置，用于对具有特征标示的被测目标进行成像得到包含特征标示的被测目标图像序列；

控制处理装置，用于对被测目标图像序列中每个被测目标图像的特征标示进行识别，分析特征标示在对应图像中的坐标位置，并基于坐标位置确定被测目标的位移场；

热防护结构腔体，所述成像装置设置在所述热防护结构腔体内，所述热防护结构腔体具有隔热透光窗口，所述成像装置通过所述隔热透光窗口对被测目标进行成像。

优选地，所述热防护结构腔体还包括进气口和出气口，气体从所述进气口通入，经所述热防护结构腔体内的成像装置后由出气口排出以对所述成像装置进行降温。

优选地，该系统还包括气体阀，设置在所述进气口处，用于调节通入所述进气口的气体流量。

优选地，该系统还包括照明光源，设置在所述热防护结构腔体内用于对所述被测目标的表面进行照明。

优选地，所述照明装置包括平面反射镜、成像透镜组镜头和CCD探测器，所述照明光源的光线经所述平面反射镜折转后对所述被测目标的表面进行照明，所述被测目标发出的光线经所述平面反射镜折转后通过所述成像透镜组镜头在所述CCD探测器上成像。

优选地，所述照明光源为环形LED光源。

优选地，热防护结构腔体包括气凝胶层和高温陶瓷编制布层，所述高温陶瓷编制布层包裹所述凝胶层。

优选地，所述隔热透光窗口为蓝宝石窗口。

通过上述技术方案，可以利用成像装置对被测目标的特征标示进行成像，利用控制处理装置对目标的特征标示进行识别和分析得到特征标示在对应图像中的坐标位置，进而可以根据坐标位置确定被测目标的位移场；并且，由于成像装置设置在热防护结构腔体内，可以对成像装置外部高温环境进行隔热，降低外部高温环境热量向成像装置内部传导速率。由此，可以实现对高温环境下的被测目标的非接触式位移测量，在测量过程中不影响高温被测目标状态，且可同时对被测目标中多点的位移场进行测量，解决了现有技术中在高温环境进行高温物体位移场测量时面临的复杂技术问题。

附图说明