[发明专利]基于彩虹成像原理的自由液滴多参数测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于彩虹成像原理的自由液滴多参数测量装置及方法。所述测量装置包括测试腔体、加热系统、液滴进样系统、进排气系统、信号获取系统和计算机控制系统；其中，所述信号获取系统包括一个光源入射系统、两个相机拍摄系统和一个光电传感器检测系统。所述测量装置利用测试腔体侧面和加热装置侧面安装的横向狭长视窗，使得相机拍摄系统能够捕捉到液滴周围各个方向上的光学信号以充分获取光源通过液滴后产生的干涉条纹信息和彩虹条纹信息，从而实现基于彩虹成像原理的高温高压环境下自由液滴多参数的测量。

主权项

1.一种基于彩虹成像原理的自由液滴多参数测量装置，其特征在于，所述装置包括测试腔体、加热系统、液滴进样系统、进排气系统、信号获取系统和计算机控制系统；其中，/n所述测试腔体为密闭腔体；所述测试腔体的侧面上设置有四个第一横向狭长视窗；所述第一横向狭长视窗用于透光；所述测试腔体的上下端面之间设置有导轨；/n所述加热系统包括加热装置；所述加热装置位于测试腔体内部且固定于测试腔体上下端面之间的导轨上；所述加热装置为开孔腔体；所述加热装置的侧面上设置有四个第二横向狭长视窗；所述第二横向狭长视窗用于透光；且所述四个第二横向狭长视窗的位置与四个第一横向狭长视窗的位置一一对应；所述加热装置的上端面和下端面上分别设置有小孔，以便于液滴进出加热装置；/n所述液滴进样系统位于加热装置的正下方或正上方；所述液滴进样系统包括液滴进样器和液滴发生器；所述液滴进样器和所述液滴发生器通过液体进样通路连接；所述液滴进样器位于测试腔体外部，负责将液体通过液体进样通路充入液滴发生器内；所述液滴发生器位于加热装置外部；所述液滴发生器的液滴出口位置与加热装置上设置的小孔位置相对应，负责将从液滴进样器中充入的液体生成为液滴并为生成的液滴提供一定的初速度，从而使该液滴可以通过小孔进入加热装置；/n所述进排气系统包括排气系统、进气系统和压力检测系统；所述排气系统、所述进气系统和所述压力检测系统均位于所述测试腔体外部，且分别与所述测试腔体连接；/n所述信号获取系统包括一个光源入射系统、两个相机拍摄系统和一个光电传感器检测系统；所述光源入射系统、相机拍摄系统和光电传感器检测系统均位于测试腔体外部且对应设置于所述第一横向狭长视窗中的两个或更多个视窗；其中，光源入射系统中光源的入射路径和光电传感器检测系统的检测路径相对且与液滴所在位置成一直线；两个相机拍摄系统的分布设置使得其中一个相机拍摄系统的拍摄路径与光源的入射路径之间的角度在1到89度之间而另一个相机拍摄系统的拍摄路径与光源的入射路径之间的角度在91到179度之间；所述相机拍摄系统和所述光电传感器检测系统用于获取光源通过测试腔体内自由液滴产生的光信号信息；/n所述计算机控制系统用于控制所述测量装置内各个系统的运行，并将信号获取系统所获取的光信号信息转换为所述液滴的多参数信息并输出。/n