[发明专利]光学压力敏感涂料测量压力的精度提高方法

摘要

本发明公开了一种光学压力敏感涂料测量压力的精度提高方法，进行实验测量的预先设计与布置，对实验模型表面喷涂以光学压力敏感涂料，进行实验设置与准备，并进行测量系统和实验设施的预运转，然后实施实验测量，经过涂料校准后，校正模型，最终获得模型表面的压力分布。本发明可以从根本上消除和解决因当地大气压的变化引起的误差影响实验测量精度的问题。

主权项

1、光学压力敏感涂料测量压力的精度提高方法，其特征在于包括下述步骤：(a)进行实验测量的预先设计与布置，保证光路的畅通，即要保证激发光源所发出的激发光照射到涂料涂层表面，与此同时数字成像设备可以获得涂层表面的荧光；同时要考虑模型的刚性和承受空气动力时形变情况，若发生形变，需要在图像处理中采取相应的解决方案；(b)对实验模型表面喷涂以光学压力敏感涂料，先在模型表面喷涂底漆，待底漆完全固化后，再喷涂以含有光敏分子的涂料，并置于大于室温且小于100℃的避光环境中使之完全固化；在对模型进行喷涂的同时，还需要在金属片上进行相同程序的涂料喷涂工作，并进行涂料的固化；待模型涂料层完全固化后，在涂料层表面区域内设置不小于16个的标记点；(c)根据预先确定的实验方案，进行实验设置与准备，安装模型、摆放激发光源、数字成像设备等测量系统组件，并进行测量系统和实验设施的预运转，检查实验设施和测量系统的可靠性、光路设计、模型与光源和成像设备相对位置等项目；(d)实施实验测量，在设定的实验设施运转相对稳定的状态下，采集不少于20幅的模型荧光图像作为模型的压力图像，并控制实验中的环境温度小于60℃，在实验设施停止运转后，还需要采集实验后的实验设备停止运转的参考条件下模型的荧光图像，不少于20幅，并检查核对当时的当地大气压值；(e)实施涂料校准，以实验时的当地大气压力值作为校准的基准压力值，根据数值模拟的结果确定校准的最大、最小压力和压力间隔，按照由高至低或由低至高的顺序调节密封舱内部的压力值，采集一组相应压力条件下的涂料试件荧光图像，在校准中还应采集基准压力值处的涂料试件荧光图像，并以此为标准，进行荧光图像的比运算和平均运算，应用最小二乘法拟合并获得校准曲线；(f)对实验测量所获得的压力图像以参考图像为基准进行图像对准，采用图像匹配方法来校正模型因承受空气动力而导致的移动、旋转和变形，然后进行参考图像与压力图像的比运算，消除运算过程中产生的噪声，并应用涂料校准曲线进行荧光强度之比与压力值之比的转换，最终获得模型表面的压力分布。