基于PIV系统风力机闭口段流场测试辅助装置的制作方法

基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置
技术领域
1.本实用新型涉及流场测试技术领域，尤其涉及基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置。


背景技术：

2.piv技术主要原理是：在测试流场中释放具有较好反光性和跟随性的示踪粒子，播洒入空气中的粒子的直径一般在1～3μm，通过同步技术使高频激光器和cmos高速相机协同工作，通过激光照射流场中待测目标平面，由于示踪粒子有较好的反光特性，并且有较好跟随特性，可视作流体中的质点，因此监测示踪粒子的运动轨迹即可呈现该时刻该位置处流场的流动情况，同时同步器控制cmos高速相机在激光照亮流场中粒子的同时拍摄到待测平面的示踪粒子图片，对于piv而言，这个过程以极短的间隔时间重复工作，从而获得相同间隔时间的数张图像；
3.激光脉冲照亮的流场中粒子图像都被记录下来后，图像被分割成许多小块，这些小区域被称为查问区。对相邻两帧图像查问区i1和i2内的每个像素都做互相关计算，相似的像素会产生一个峰值信号，piv是在预先设定采集时间段内等间隔
△
t时间连续拍摄多帧图像，利用相邻两张图片采用互相关计算方法来计算粒子在图片中的的位置进而算出距离，从而识别出粒子的平均位移。根据图像采集间隔时间
△
t经过计算得出粒子的速度分布情况。重复进行对目标区域内所有查问区的互相关运算，可以获得整个待测区域的速度矢量图。由速度适量可后续求解出流场的很多信息比如说，速度场、涡量场、以及脉动速度均方根等等。
4.在测量风力机在风洞闭口段的流场时，通常需要在测试底板上安装导轨，导轨上安装滑块，并在滑块上安装风力机，而目前导轨与测试底板通常通过螺栓来固定，导致当需要调节相邻导轨之间间距时需要将螺栓拧松然后重新安装，增加了测试人员的工作强度，且测量时，需要通过反射镜来改变激光发射器发射处激光的角度，而目前反射镜通常需要工作人员手动调节，给测试人员增加了诸多不便。


技术实现要素：

5.本实用新型提供基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置，解决了不方便调节导轨之间间距与反射镜不方便调节位置与角度的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置，包括风洞本体、玻璃本体、激光发射器，所述风洞本体内安装有测试底板，所述测试底板上设置有固定式导轨、调节式导轨，所述调节式导轨设置有多个，所述调节式导轨与所述固定式导轨通过电动伸缩杆连接，所述固定式导轨与所述调节式导轨上均安装有风力机；
7.所述测试底板内穿插有伸缩齿条，所述伸缩齿条连接齿轮，所述齿轮连接动力电机，所述伸缩齿条上端设置有安装盘，所述安装盘上安装有反射镜，所述伸缩齿条上端安装
有角度调节电机，所述角度调节电机连接安装盘。
8.优选的，所述固定式导轨与所述测试底板可拆卸式固定连接。
9.优选的，所述调节式导轨卡入导向板内，且所述调节式导轨与所述导向板可相对滑动。
10.优选的，所述固定式导轨包括第一丝杠，所述第一丝杠上安装有第一螺纹套筒，其中一个所述风力机安装在所述第一螺纹套筒上，且所述第一螺纹套筒与所述测试底板可相对滑动，所述第一丝杠的一端安装有第一位置调节电机，所述第一丝杠两端均安装有第一轴承座。
11.优选的，所述第一轴承座卡入导向板内，且所述第一轴承座通过螺栓与所述测试底板连接。
12.优选的，所述调节式导轨包括第二丝杠，所述第二丝杠上安装有第二螺纹套筒，所述第二螺纹套筒与所述测试底板可相对滑动，其中一个所述风力机安装在所述第二螺纹套筒上，所述第二丝杠上安装有第二位置调节电机，所述第二丝杠安装有第二轴承座，所述第二轴承座卡入所述导向板内，且所述第二轴承座与所述导向板可相对滑动。
13.优选的，所述测试底板上安装有机械手，所述机械手上安装有靶盘。
14.优选的，所述动力电机安装在所述测试底板上。
15.与相关技术相比较，本实用新型提供的基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置具有如下有益效果：
16.本实用新型提供的基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置，通过电动伸缩杆能够改变固定式导轨与可调节式导轨之间的间距，进而调节前后两个风力机之间的间距，方便根据需要调节，同时通过设置固定式导轨、调节式导轨，可通过第一位置调节电机带动第一丝杠转动，第一丝杠可带动第一螺纹套筒移动，进而调节风力机的左右位置，通过第二位置调节电机带动第二丝杠转动，第二丝杠带动第二螺纹套筒移动，进而调节风力机的位置，可方便测试人员根据需要调节风力机的左右位置与相邻导轨之间的前后间距，能够提高测试数据的多样性，更有助于提高测试结果的准确性；
17.本实用新型提供的基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置，通过设置伸缩齿条、齿轮、动力电机、角度调节电机、安装盘、反射镜，可调节反射镜的位置与角度，方便使用人员根据需要调节，自动化程度高，能够有效降低测试人员的工作强度。
附图说明
18.图1为基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置的结构示意图。
19.图2为基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置的左视图。
20.图3为基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置的右视图。
21.图4为基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置中测试底板的结构示意图。
22.图5为基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置中图4中a处的结构示意图。
23.图6为基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置中固定式导轨的结构示意图。
24.图7为基于piv系统风力机闭口段流场测试辅助装置中伸缩齿条与齿轮的连接图。
25.图中标号：1、风洞本体；2、玻璃本体；3、激光发射器；4、测试底板；5、固定式导轨；501、第一丝杠；502、第一螺纹套筒；503、第一位置调节电机；504、第一轴承座；6、调节式导
轨；601、第二丝杠；602、第二螺纹套筒；603、第二位置调节电机；604、第二轴承座；7、电动伸缩杆；8、导向板；9、风力机；10、机械手；11、靶盘；12、伸缩齿条；13、齿轮；14、动力电机；15、角度调节电机；16、安装盘；17、反射镜。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例一
28.由图1-7给出，本实用新型包括风洞本体1、玻璃本体2、激光发射器3，风洞本体1内安装有测试底板4，测试底板4上设置有固定式导轨5、调节式导轨6，调节式导轨6设置有多个，调节式导轨6与固定式导轨5通过电动伸缩杆7连接，固定式导轨5与调节式导轨6上均安装有风力机9；
29.测试底板4内穿插有伸缩齿条12，伸缩齿条12连接齿轮13，齿轮13连接动力电机14，伸缩齿条12上端设置有安装盘16，安装盘16上安装有反射镜17，伸缩齿条12上端安装有角度调节电机15，角度调节电机15连接安装盘16。
30.实施例二
31.在实施例一的基础上，固定式导轨5包括第一丝杠501，第一丝杠501上安装有第一螺纹套筒502，其中一个风力机9安装在第一螺纹套筒502上，且第一螺纹套筒502与测试底板4可相对滑动，第一丝杠501的一端安装有第一位置调节电机503，第一丝杠501两端均安装有第一轴承座504，第一轴承座504卡入导向板8内，且第一轴承座504通过螺栓与测试底板4连接。
32.实施例三
33.在实施例一的基础上，调节式导轨6包括第二丝杠601，第二丝杠601上安装有第二螺纹套筒602，第二螺纹套筒602与测试底板4可相对滑动，其中一个风力机9安装在第二螺纹套筒602上，第二丝杠601上安装有第二位置调节电机603，第二丝杠601安装有第二轴承座604，第二轴承座604卡入导向板8内，且第二轴承座604与导向板8可相对滑动；可方便调节风力机9的左右位置。
34.实施例四
35.本实用新型包括风洞本体1、玻璃本体2、激光发射器3，风洞本体1内安装有测试底板4，测试底板4上设置有固定式导轨5、调节式导轨6，调节式导轨6设置有多个，固定式导轨5与测试底板4可拆卸式固定连接，调节式导轨6与固定式导轨5通过电动伸缩杆7连接，调节式导轨6卡入导向板8内，且调节式导轨6与导向板8可相对滑动，固定式导轨5与调节式导轨6上均安装有风力机9；
36.固定式导轨5包括第一丝杠501，第一丝杠501上安装有第一螺纹套筒502，其中一个风力机9安装在第一螺纹套筒502上，且第一螺纹套筒502与测试底板4可相对滑动，第一丝杠501的一端安装有第一位置调节电机503，第一丝杠501两端均安装有第一轴承座504，第一轴承座504卡入导向板8内，且第一轴承座504通过螺栓与测试底板4连接；可方便调节
风力机9的左右位置；
37.调节式导轨6包括第二丝杠601，第二丝杠601上安装有第二螺纹套筒602，第二螺纹套筒602与测试底板4可相对滑动，其中一个风力机9安装在第二螺纹套筒602上，第二丝杠601上安装有第二位置调节电机603，第二丝杠601安装有第二轴承座604，第二轴承座604卡入导向板8内，且第二轴承座604与导向板8可相对滑动；可方便调节风力机9的左右位置；
38.测试底板4上安装有机械手10，机械手10上安装有靶盘11，测试底板4内穿插有伸缩齿条12，伸缩齿条12连接齿轮13，齿轮13连接动力电机14，动力电机14安装在测试底板4上，伸缩齿条12上端设置有安装盘16，安装盘16上安装有反射镜17，伸缩齿条12上端安装有角度调节电机15，角度调节电机15连接安装盘16。
39.工作原理：
40.本实用新型使用时，外联电源与控制器进行使用，通过电动伸缩杆7能够改变固定式导轨5与可调节式导轨6之间的间距，进而调节前后两个风力机9之间的间距，方便根据需要调节，同时通过设置固定式导轨5、调节式导轨6，可通过第一位置调节电机503带动第一丝杠501转动，第一丝杠501可带动第一螺纹套筒502移动，进而调节风力机9的左右位置，通过第二位置调节电机603带动第二丝杠601转动，第二丝杠601带动第二螺纹套筒602移动，进而调节风力机9的位置，可方便测试人员根据需要调节风力机9的左右位置与相邻导轨之间的前后间距，能够提高测试数据的多样性，更有助于提高测试结果的准确性；
41.通过设置伸缩齿条12、齿轮13、动力电机14、角度调节电机15、安装盘16、反射镜17，可调节反射镜17的位置与角度，方便使用人员根据需要调节，自动化程度高，能够有效降低测试人员的工作强度。
42.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
43.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。