[实用新型]一种具有自动校准装置的PIV实验装置

说明书

本实用新型公开了一种具有自动校准装置的PIV实验装置，包括观察平板和所述自动校准装置，该观察平板上设有观察域，该观察平板上设有观察域，该观察域内划分有若干圆形凸台结构的测量域，所述自动校准装置正对观察域设置；该自动校准装置包括有支撑座、高速相机、用于固定高速相机的机械手、及用于控制机械手动作的控制单元，机械手安装于支撑座上，机械手包括竖直升降机构、水平伸缩机构、及用于连接竖直升降机构和水平伸缩机构的旋转机构；所述控制单元用于控制竖直升降机构、水平伸缩机构和旋转机构的工作。采用本PIV实验装置后，使得实验更加高效，并且可以适用不同的相机拍摄，普适性和智能型较高。

技术领域

本实用新型涉及一种PIV实验装置，尤其是一种具有自动校准装置的PIV实验装置。

背景技术

在流体或者多相流的检测，PIV实验装置的使用是常见的。它的原理是利用光学摄像机拍下示踪粒子或者其他颗粒相，再用计算机后处理得出此实验中目标(如固液两相中的颗粒相)的矢量场和速度场。通常在使用PIV装置时，需要调节高速相机与观察域之间的距离和高速相机的焦距，使得观察域的图像能在电脑上显示更清楚。

但是，现有高速相机的放置装置，只有承重和手动平移的作用，每次试验的校正需要花费试验时间的大部分，这样造成人力的浪费和资源的浪费。在流程工业中,多相流混合输送的应用相当广泛，其中流体(主要包括多相流)在运输中对输送装置的影响，现在还存在很多问题，特别是在要求科研工作者以及工业方面针对现状进行多相流在输送装置中的运动机理，试验装置的选择决定试验的精确性和时间方面的高效性。智能化、高效和精确的实验，一直是工程和科研人员理想的方向。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种能更加合理、快速、有效地建立PIV实验的具有自动校准装置的PIV实验装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自动校准装置的PIV实验装置，包括观察平板和所述自动校准装置，该观察平板上设有观察域，该观察平板上设有观察域，该观察域内划分有若干圆形凸台结构的测量域，所述自动校准装置正对观察域设置；

该自动校准装置包括有支撑座、高速相机、用于固定高速相机的机械手、及用于控制机械手动作的控制单元，机械手安装于支撑座上，机械手包括竖直升降机构、水平伸缩机构、及用于连接竖直升降机构和水平伸缩机构的旋转机构；

所述控制单元用于控制竖直升降机构、水平伸缩机构和旋转机构的工作。

本实用新型的有益效果是：机械手至少具有三个自由度，能在水平方向上伸缩、竖直方向上升降、及通过旋转机构实现摆动，而高速相机通过机械手、且在控制单元的控制下，实现有机地动作组合。本实验装置在不使用时，机械手利用旋转机构顺时针90度旋转至垂直位置，以处于放下状态；使用时，机械手前端逆时针旋转90度。通过控制单元计算出相应的焦距和物距时，根据焦距的数值和利用焦距调节装置，调整相机的焦距(即利用焦距调节装置转动相机的镜头，使得相机的焦距数值跟电脑计算的一样)，同时启动机械手前臂的气缸移动到的位置和计算出来物距一样。工作时，对于经过观察域内的粒子，测量域可以增加对光的反射能力，若某一组测量域靠近流体，所以通常附着有异物，造成高速相机拍摄的图片中，测量域往往不是完整的圆，所以通过对前期拍摄观察域上的测量域进行筛检，选择最合适的测量域，再根据测量域的清晰度，利用机械手和控制单元来调节高速相机的位置和焦距。采用本PIV实验装置后，使得实验更加高效，并且可以适用不同的相机拍摄，普适性和智能型较高。