[实用新型]一种空泡水筒中PIV流场测量装置

说明书

本实用新型涉及一种空泡水筒中PIV流场测量装置，包括水筒组件，其横截面为矩形结构，其四周壁面上均嵌装有玻璃板，其中一个玻璃板上安装有支承装置，从外至内依次贯穿支承装置和对应玻璃板垂直安装有内窥镜，内窥镜外端头通过转换接头与外部相机连接，内窥镜内端头位于水筒组件内部的液体中；安装有支承装置的玻璃板上开设有间隔平行的长槽，支承装置与内窥镜沿着长槽相对于玻璃板在水筒组件长度方向上移动调整，从而实现对水筒横截面流场的垂直拍摄，大大助力于空泡水筒中横截面流场的测量，不仅有效提高了测量光路稳定性和测量平面的聚集调节，还大幅降低了流场试验中水筒拆卸时间和拆卸工作量。

技术领域

本实用新型涉及空泡水筒测量技术领域，尤其是一种空泡水筒中PIV流场测量装置。

背景技术

PIV测量技术是空泡水筒中速度场测量的重要手段，已经被广泛应用于各类水动力模型的速度场测量中。

现有技术中，空泡水筒中的PIV测量，通常将相机置于水筒试验段外拍摄，对横截面流场的测量一般采用stereo PIV测量方法，即采用两台相机同时拍摄流场中的同一横截面，计算出该平面内的三个速度分量，即可获取该平面内的流场信息。现有的测量方式中，相机的光路需要经过空气、有机玻璃、水三种介质传播，另外为了防止有机玻璃壁面的折射，还需要在有机玻璃壁面安置水棱镜，极大地增加了相机光路传播的复杂性和不稳定性，使得相机聚焦调节的难度增加；另一方面，stereo PIV所测量横截面速度场是经过两个相机单独拍摄的速度场互相关计算得到的，亦增加了速度场处理结果的误差。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的空泡水筒中PIV流场测量装置，从而实现了对水筒横截面流场的垂直拍摄，大大助力于空泡水筒中横截面流场的测量，并且测量光路稳定可靠，大大提升了效率。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种空泡水筒中PIV流场测量装置，包括水筒组件，水筒组件的横截面为矩形结构，水筒组件四周壁面上均嵌装有玻璃板，其中一个玻璃板上安装有支承装置，从外至内依次贯穿支承装置和对应玻璃板垂直安装有内窥镜，内窥镜外端头通过转换接头与外部相机连接，内窥镜内端头位于水筒组件内部的液体中；安装有支承装置的玻璃板上开设有间隔平行的长槽，长槽的长度方向与水筒组件的长度方向一致；

所述支承装置的结构为：包括分别滑动安装于对应玻璃板内外侧的内滑动板和外滑动板，内滑动板和外滑动板的滑动方向与长槽的长度方向一致，从外至内依次贯穿外滑动板、长槽和内滑动板安装有长螺栓；所述外滑动板外侧面和对应玻璃板外侧面还共同安装有压紧框。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述内窥镜外壁面与外滑动板之间锁装有格兰头，通过格兰头将内窥镜轴向相对于外滑动板锁止并密封。

所述外滑动板内侧面与对应玻璃板外侧面之间还压装有密封圈。

所述水筒组件的结构为：包括长方体结构的支撑框架，支撑框架首尾衔接的四个侧面上分别嵌装有玻璃板，包括顶面和底面的水平玻璃板，以及前面和后面的竖直玻璃板；

所述支承装置安装于后面的竖直玻璃板上。

安装有支承装置的竖直玻璃板的结构为：包括板本体，板本体内侧面和外侧面分别开设有内凹槽和外凹槽，内凹槽和外凹槽内分别嵌置内滑动板和外滑动板；所述外凹槽内底面开有周向闭合的密封槽，位于密封槽内部的外凹槽内底面开设有贯穿的长槽。

所述内凹槽和外凹槽在水筒组件轴向上的长度分别长于内滑动板和外滑动板，使得内滑动板和外滑动板分别沿着水筒组件轴向在内凹槽和外凹槽内移动。

所述长槽的数量为三个，外侧两个长槽中贯穿安装长螺栓，中部长槽中贯穿内窥镜。