[发明专利]基于电子束荧光的低密度风洞流场空间测点位置标定方法

权利要求书

1.基于电子束荧光的低密度风洞流场空间测点位置标定方法，其特征在于，所述的标定方法使用的装置包括安装在高超声速低密度风洞的试验段(2)上驻室的电子枪(4)，电子枪(4)发射的电子束(3)垂直于高超声速低密度风洞的喷管(1)的水平轴线；

在喷管(1)出口端面固定有喷管出口定位法兰(5)，喷管出口定位法兰(5)上固定有位于高超声速低密度风洞的水平中心线的靶板(6)，靶板(6)上有刻度线；

在试验段(2)的观察窗外，布置有凸透镜(13)；

ICCD相机(9)布置在凸透镜(13)的外侧，ICCD相机(9)与计算机(10)之间通过网线连接；

所述的标定方法包括以下步骤：

a.将试验段(2)抽真空至20Pa以下，启动电子枪(4)，电子枪(4)发射的电子束(3)打在靶板(6)上，电子束(3)烧蚀靶板(6)的第一个位置约10s后，得到靶点Ⅰ，继续按照预先设置的电子枪(4)行进路线，顺序移动电子枪(4)进行烧蚀，直至烧蚀完毕，得到靶点Ⅱ、靶点Ⅲ……靶点n，电子枪(4)停止工作；

b.试验段(2)放真空，打开试验段(2)，测量靶板(6)上的靶点的位置，确定电子束(3)与喷管(1)的相对位置；

c.将靶板(6)更换为中心定位杆，在喷管(1)与扩压器(7)之间放入与水平中心线平行的纵横标尺板(8)；

d.通过中心定位杆确定纵横标尺板(8)与喷管(1)的轴线的相对位置并记录；

e.取下中心定位杆，将纵横标尺板(8)移至喷管(1)的轴线上，调节凸透镜(13)将纵横标尺板(8)聚焦在ICCD相机(9)上，ICCD相机(9)拍照，通过纵横标尺板(8)的刻度与ICCD相机(9)像素之间的相对位置关系，确定各测点在纵横标尺板(8)上的位置，各测点之间的距离，以及各测点相对喷管(1)的轴线的距离，完成低密度风洞流场空间测点位置标定。

2.根据权利要求1所述的基于电子束荧光的低密度风洞流场空间测点位置标定方法，其特征在于，所述的ICCD相机(9)替换为光谱仪(11)和CCD相机(12)，光谱仪(11)和CCD相机(12)布置在凸透镜(13)的外侧，光谱仪(11)和CCD相机(12)与计算机(10)之间通过网线连接；

步骤e替换为如下过程：取下中心定位杆，将纵横标尺板(8)移至喷管(1)的轴线上，调节凸透镜(13)将纵横标尺板(8)聚焦在CCD相机(12)上，CCD相机(12)拍摄图片；通过纵横标尺板(8)的水平刻度与图片的水平像素参数，得到CCD相机(12)的水平分辨率S1；通过纵横标尺板(8)的竖直刻度与图片的竖直像素参数，得到CCD相机(12)的竖直分辨率S2，以轴线为位置基准，确定流场中测点的纵向位置；完成低密度风洞流场空间测点位置标定。

3.根据权利要求1所述的基于电子束荧光的低密度风洞流场空间测点位置标定方法，其特征在于，所述的纵横标尺板(8)安装在支撑座上，支撑座的下部有三个支撑和高度调节螺钉，支撑座上还安装有水平仪。

4.根据权利要求1所述的基于电子束荧光的低密度风洞流场空间测点位置标定方法，其特征在于，所述的纵横标尺板(8)的材料为有机玻璃，纵横标尺板(8)上覆盖有一层绘制了刻度的薄膜。

5.根据权利要求1所述的基于电子束荧光的低密度风洞流场空间测点位置标定方法，其特征在于，所述的靶板(6)的材质为不锈钢。

6.根据权利要求1所述的基于电子束荧光的低密度风洞流场空间测点位置标定方法，其特征在于，所述的电子枪(4)具有X、Y运动自由度。

7.根据权利要求1所述的基于电子束荧光的低密度风洞流场空间测点位置标定方法，其特征在于，所述的纵横标尺板(8)的材料为亚克力板。