[发明专利]流体三维速度场及变形体三维形貌的同步测量装置

摘要

一种流体三维速度场与流体中变形体三维形貌的同步测量装置，包括大功率可控脉冲LED光源(1)，脉冲同步器(2)，帧曝光式数字相机(3)，大景深镜头(4)和相机支架(5)，使用大景深镜头(4)和多台相机同时从多个角度拍摄流场中同一区域的示踪粒子和变形体(6)的清晰图像，在各相机每次曝光的时间内大功率可控脉冲LED光源(1)闪光2次，每次闪光时刻的粒子成像都会叠加到该次曝光图像里最终构成单帧双曝光图像。依靠各图像上LED光源两次闪光时示踪粒子像点的色彩信息和多视角图像之间的关系可同时计算出流体三维速度场及变形体三维形貌。本发明对低流速的三维复杂流场和流固耦合现象的全场测量优势显著。

主权项

一种流体三维速度场及变形体三维形貌的同步测量装置，包括大功率可控脉冲LED光源(1)，脉冲同步器(2)，帧曝光式数字相机(3)，大景深镜头(4)和相机支架A(5)，其特征在于：所述大功率可控脉冲LED光源(1)布置于待测流场上，所述脉冲同步器(2)连接可控脉冲LED光源(1)和帧曝光式数字相机(3)，所述帧曝光式数字相机(3)固定于相机支架A(5)上，且拍摄方向均指向于待测流场同一区域，所述大景深镜头(4)安装于帧曝光式数字相机(3)上；所述大功率可控脉冲LED光源(1)可发出一种或两种可见单色光，光源为一种色光时装置至少使用两台光源且两台色光不相同，光源为两种色光时装置至少使用一台光源，工作时装置全部光源所能发出的单色光种类限定两种，LED光源每种色光的发光脉冲宽度可控，范围为0.1微秒到1000微秒；所述脉冲同步器(2)产生相机触发信号，第一次闪光脉冲信号和第二次闪光脉冲信号，相机触发信号连接到帧曝光式数字相机(3)，两次闪光脉冲信号分别连接到大功率可控脉冲LED光源(1)的不同单色光；所述帧曝光式数字相机(3)为彩色成像，数量为2～4台，曝光时间范围为0.1微秒到10秒，分辨率为30万到1500万像素。