[发明专利]粒子图像测速装置

说明书

本申请提供了一种粒子图像测速装置，粒子图像测速装置包括：真空舱，具有第一透明窗，真空舱用于容纳待测速件；图像采集组件，设于真空舱内，用于采集容纳于真空舱内的待测速件的图像；第一导光臂，设于真空舱内；片光发生器，连接于第一导光臂的末端；激光器，设于真空舱外，激光器的执行端朝向第一透明窗；其中，激光器发出的激光穿过第一透明窗后射入第一导光臂的初始端，第一导光臂用于将激光传递至片光发生器，片光发生器用于将激光调制成薄片状以照明容纳于真空舱内的待测速件。本申请的整体粒子图像测速装置模拟真空环境且确保其测速部件的运行不受真空环境的影响，以实现真空环境下的粒子图像测速。

技术领域

本发明涉及电池加热技术领域，具体而言，涉及一种粒子图像测速装置。

背景技术

粒子图像测速技术是一种非接触式光学测速技术，具有测量范围广、对流场干扰小、可以对瞬态速度进行测量等优点，目前已被广泛应用于各类流体现象研究。

随着航空航天事业的迅速发展，临近空间飞行器、深空探测等重大课题的开展日益增多，因此需要对真空环境下流体流动的机理和机制进行深入研究。但现阶段粒子图像测速技术主要应用于标准大气环境，无法适用于大型真空环境下的测量。

发明内容

本申请提供一种适用于真空环境的粒子图像测速装置，以对真空环境下的流体流速进行测量，便于航空航天事业中真空环境下流体流动的机理和机制进行深入研究。

本申请提供了一种粒子图像测速装置，包括：真空舱，具有第一透明窗，所述真空舱用于容纳待测速件；图像采集组件，设于所述真空舱内，用于采集容纳于所述真空舱内的所述待测速件的图像；第一导光臂，设于所述真空舱内；片光发生器，连接于所述第一导光臂的末端；激光器，设于所述真空舱外，所述激光器的执行端朝向所述第一透明窗；其中，所述激光器发出的激光穿过所述第一透明窗后射入所述第一导光臂的初始端，所述第一导光臂用于将所述激光传递至所述片光发生器，所述片光发生器用于将所述激光调制成薄片状以照明容纳于所述真空舱内的所述待测速件。

上述技术方案中，将待测速件设置在真空舱内以模拟真空环境下进行粒子测速，本申请技术方案将激光源设置在真空舱外，并在真空舱内设置第一导光臂将激光器的激光束传送至片光发生器，一方面解决激光器不能直接暴露在真空舱内的问题，以保证激光器的正常运行；另一方面在激光器和片光器之间设置第一导光臂，可以在测量时灵活调整片光发生器的位置，以便于对待测速件的不同位置进行多角度、多方位测量，整体粒子图像测速装置模拟真空环境且确保其测速部件的运行不受真空环境的影响，以便于在真空环境下的进行粒子图像测速，分析真空环境对流场流速的影响。

在一些实施例中，所述粒子图像测速装置还包括：第一伸缩架，设于所述真空舱内，用于调节所述片光发生器的高度；第一调节云台，设于所述第一伸缩架的伸缩端且连接所述片光发生器，所述第一调节云台用于调节所述片光发生器的角度。

上述技术方案中，在真空舱内设置第一伸缩架和第一调节云台，便于灵活调整片光发生器的照射角度，以为待测速件提供多方位、多角度的片光光源。

在一些实施例中，所述粒子图像测速装置还包括：第二导光臂，所述第二导光臂的初始端连接于所述激光器，所述第二导光臂的末端朝向所述第一透明窗，所述第二导光臂用于将所述激光器发出的激光导向所述第一透明窗，以使所述激光射入所述第一导光臂的初始端。

上述技术方案中，在真空舱外设置第二导光臂，便于通过调整第二导光臂的末端的角度而灵活调整激光器射入真空舱的激光束的角度，进一步提高整体装置的调节的灵活性。

在一些实施例中，所述粒子图像测速装置还包括：第二调节云台，设于所述第二导光臂的末端，以调节所述第二导光臂的末端的角度。