CN102506765B - 喷雾锥角测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种喷雾锥角测量装置，包括：喷雾室(1)、摄像头(2)和射灯(3)，喷雾室(1)内设置喷嘴(5)；摄像头(2)对喷嘴(5)的喷雾锥角进行拍照；射灯(3)安装在所述喷雾室(1)侧壁上。本发明通过合理布置射灯的位置和调节射灯的亮度，可以使圆锥形喷雾的边界更加清晰，大大地提高测量的精确度。

Description

喷雾锥角测量装置
技术领域
本发明涉及发动机燃烧室实验领域，特别地，涉及一种喷嘴喷雾锥角测量装置。
背景技术
在航空发动机燃油喷嘴性能试验中，需要对喷嘴喷雾锥角进行测量。所谓喷雾锥角，即在沿着圆锥形喷雾的高度的剖视三角中，两母线之间的夹角。
目前，对喷雾锥角的测量采用机械刻度式的方法。即当燃油流以一定锥角从喷嘴喷出时，在雾锥旁设有一块可指示角度的转动靠板。当靠板转动与圆锥形喷雾的锥面相碰时，靠板所指示的角度即为喷雾锥角角度。这种机械刻度式法存在以下缺陷：需要人工肉眼判断，精度差；测量结果不能转化为电信号输出，自动化程度低；试验状态和结果无法保存，不便于后期的查阅。
发明内容
本发明目的在于提供一种喷雾锥角测量装置，以解决现有测量凭人工肉眼判断、测量精度不高、信息无法保存的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种喷雾锥角测量装置，包括喷雾室、摄像头和射灯，喷雾室内设置喷嘴；摄像头对喷嘴的喷雾锥角进行拍照；射灯安装在喷雾室侧壁上，射灯的位置和亮度可根据需要自由调节。
进一步地，喷雾室的侧壁上设置有观察窗，摄像头通过观察窗对喷嘴的喷雾锥角进行拍照。
进一步地，喷雾室侧壁上的与观察窗正对的位置设置有一暗室。
进一步地，喷雾室内设置有滤网，滤网包括上层滤网和下层滤网；上层滤网中心开设有孔洞；下层滤网的中心设置有圆锥形的突起。
进一步地，射灯包括第一射灯和第二射灯；第一射灯和第二射灯安装在喷雾室侧壁上。
进一步地，第一射灯的照射光光束及第二射灯的照射光光束延伸后相交的夹角为60°～120°。
进一步地，在喷雾室的侧壁上设置有摄像头安装室、第一射灯安装室及第二射灯安装室；摄像头安装室、第一射灯安装室及第二射灯安装室在喷雾室的侧壁上等间距地设置在同一水平面上。
进一步地，喷雾锥角测量装置还包括一喷嘴支架，喷嘴支架设置在喷雾室的上方，喷嘴可升降地安装在喷嘴支架上。
进一步地，喷嘴支架包括旋转机构和齿轮圆盘，齿轮圆盘与旋转机构啮合后设置在喷雾室的上方；齿轮圆盘的中心开设有喷嘴安装孔；喷嘴通过喷嘴安装孔可升降地安装在齿轮圆盘上。
进一步地，喷雾室的底端设置有回油管；喷雾室的下端的侧壁上设置有抽风管。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用射灯照亮喷雾，通过合理布置射灯的位置和调节射灯的亮度，可以使圆锥形喷雾的边界更加清晰，大大地提高测量的精确度。
2、采用摄像头记录圆锥形喷雾的边界，并通过连接的计算机存储和处理数据，使得测量的自动化程度大大提高，并提高了测量的精确度。
3、本测量装置中固定喷嘴的喷嘴支架设置有齿轮圆盘，可带动喷嘴绕轴转动，这样可以选择喷嘴的不同测量面，从而记录多组锥角数据。
4、本测量装置中设置有多层过滤网，从而很好的控制了油雾的形成；且能够降低抽风对雾锥的影响。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的喷雾锥角测量装置结构示意图；以及
图2是本发明优选实施例的喷雾锥角测量装置滤网的结构示意图；
图3是本发明优选实施例的喷雾锥角测量装置射灯和摄像头的安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，本发明中的喷雾锥角测量装置包括：喷雾室1、摄像头2、射灯3和喷嘴支架4。喷雾室1内设置有喷嘴5的安装位置，测量时，喷嘴5安装在喷雾室1内。其中，在喷雾室1的侧壁上设置有观察窗11，优选地，喷雾室1为圆筒形喷雾室；观察窗11用透明材料封堵，优选地，该透明材料可以是透明玻璃或者透明树脂等。作为另一实施例，喷雾室1可以使用透明材料制作，此时，透明的喷雾室1的侧壁正对摄像头2的位置就是观察窗11。喷雾室1侧壁上的与观察窗11正对的位置设置有一暗室9。暗室9使得喷雾的边界更加清晰，所拍照片的边界更加清晰明显。喷雾室1的底端设置有回油管7。喷雾室1的下端侧壁上设置有抽风管8。优选地，摄像头2安装在喷雾室1外侧与观察窗11对齐的位置，摄像头2通过观察窗11拍摄圆锥形喷雾的锥角图像，再传输给计算机处理系统。作为其它的实施例，摄像头2也可以直接安装在喷雾室1的侧壁上，即在喷雾室1的侧壁上设置一摄像头安装室21，摄像头2安装在摄像头安装室21内，且摄像头安装室21的前端设置观察窗11。
喷嘴支架4包括旋转机构41和齿轮圆盘42。齿轮圆盘42与旋转机构41啮合后紧靠设置在喷雾室1的上方，齿轮圆盘42可以在旋转机构41的带动下绕轴旋转。齿轮圆盘42的中心开设有喷嘴安装孔421。喷嘴5可升降地安装在喷嘴安装孔421，因此，喷嘴5可以随齿轮圆盘42一起绕轴旋转。根据喷雾锥角的大小，可以通过喷嘴安装孔421提升或者降低喷嘴5的位置，使喷雾的锥面处于与摄像头2和射灯3大致相同的位置。当旋转齿轮圆盘42时，带动喷嘴5一起绕轴转动，从而可以使圆锥形喷雾的不同锥面正对摄像头2，记录不同锥面的多组锥角数据。
结合参见图2，喷雾室1内设置有滤网6，优选地，滤网6设置在喷雾室1的中部位置，滤网6的设置可以很好的控制油雾的形成，并且降低抽风对雾锥的影响。滤网6包括上层滤网61和下层滤网62。上层滤网61中心开设有孔洞611，优选地，孔洞611的直径大于喷雾锥角在该平面内的最大直径，这样可以使得喷雾顺利通过上层滤网61。下层滤网62的中心设置为圆锥形，优选地，该圆锥形与孔洞611对应地设置，优选地，下层滤网62可以根据需要设置为一层、二层或者多层。
结合参见图3，射灯3安装在喷雾室1的侧壁与观察窗11相对的位置。优选地，射灯3的位置和亮度可根据需要自由调节。射灯3包括第一射灯31和第二射灯32。第一射灯31和第二射灯32的亮度均可根据需要调节。喷雾室1的侧壁上设置有第一射灯安装室311和第二射灯安装室321。优选地，第一射灯安装室311和第二射灯安装室321以及摄像头安装室21在喷雾室1的侧壁上等间距设置，且设置在相同的水平位置上。第一射灯31安装在第一射灯安装室311内，第二射灯32安装在第二射灯安装室321内。优选地，第一射灯31和第二射灯32在观察窗11所在水平线的两侧对称设置。优选地，第一射灯31的照射光光束及第二射灯32的照射光光束延伸后相交的夹角为120°。
作为其他的实施例，该夹角可以为60°～120°之间的任一角度。第一射灯31和第二射灯32也可以安装在喷雾室1外，在喷雾室1的相应位置设置有透明窗使光线能够进入喷雾室1即可。射灯3的数量可以根据需要进行选择，可以只安装一个射灯3，此时射灯3安装在喷雾室1的侧壁与观察窗11正对的位置。若安装三个射灯3，则其中一个射灯3安装在喷雾室1的侧壁与观察窗11正对的位置，另外两个射灯3对称地分布在第一个的两侧。
进行喷雾锥角试验时，按设定的时间转动旋转机构41，从而驱动齿轮圆盘42带动喷嘴5旋转，以便于对不同角度的雾锥进行拍摄。此时，开启喷嘴5形成喷雾。打开射灯3，并调节射灯3的光照强度，使雾锥达到清晰的程度。开启摄像头2和抽风管8。喷嘴5出来的油雾经过与摄像头2所在的平面时，摄像头2开始拍摄。拍摄到的图像传输给计算机处理系统进行处理，并得出喷雾锥角大小并保存数据。抽风管8迫使油雾落向喷雾室1的底部，且油雾通过回油管7收集。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种喷雾锥角测量装置，其特征在于，包括： 
喷雾室（1），所述喷雾室（1）内设置喷嘴（5）； 
摄像头（2），所述摄像头（2）对所述喷嘴（5）的喷雾锥角进行拍照； 
射灯（3），所述射灯（3）安装在所述喷雾室（1）侧壁上；
所述喷雾室（1）的侧壁上设置有观察窗（11），所述摄像头（2）通过所述观察窗（11）对所述喷嘴（5）的喷雾锥角进行拍照； 
所述喷雾锥角测量装置还包括一喷嘴支架（4），所述喷嘴支架（4）设置在所述喷雾室（1）的上方，所述喷嘴（5）可升降地安装在所述喷嘴支架（4）上； 
喷嘴支架（4）包括旋转机构（41）和齿轮圆盘（42），齿轮圆盘（42）与旋转机构（41）啮合后紧靠设置在喷雾室（1）的上方，齿轮圆盘（42）可以在旋转机构（41）的带动下绕轴旋转，齿轮圆盘（42）的中心开设有喷嘴安装孔（421），喷嘴（5）可升降地安装在喷嘴安装孔（421）。 
2.根据权利要求1所述的喷雾锥角测量装置，其特征在于， 
所述喷雾室（1）侧壁上的与所述观察窗（11）正对的位置设置有一暗室（9）。 
3.根据权利要求1所述的喷雾锥角测量装置，其特征在于， 
所述喷雾室（1）内设置有滤网（6），所述滤网（6）包括上层滤网（61）和下层滤网（62）；所述上层滤网（61）中心开设有孔洞（611）；所述下层滤网（62）的中心设置有圆锥形的突起。 
4.根据权利要求1所述的喷雾锥角测量装置，其特征在于， 
所述射灯（3）包括第一射灯（31）和第二射灯（32）；所述第一射灯（31）和所述第二射灯（32）安装在所述喷雾室（1）侧壁上。 
5.根据权利要求4所述的喷雾锥角测量装置，其特征在于， 
所述第一射灯（31）的照射光光束及所述第二射灯（32）的照射光光束延伸后相交的夹角为60°～120°。 
6.根据权利要求4所述的喷雾锥角测量装置，其特征在于， 
在所述喷雾室（1）的侧壁上设置有摄像头安装室（21）、第一射灯安装室（311）及第二射灯安装室（321）； 
所述摄像头安装室（21）、所述第一射灯安装室（311）及所述第二射灯安装室（321）在所述喷雾室（1）的侧壁上等间距地设置在同一水平面上。 
7.根据权利要求1至6中任一项所述的喷雾锥角测量装置，其特征在于， 
所述喷雾室（1）的底端设置有回油管（7）；所述喷雾室（1）的下端的侧壁上设置有抽风管（8）。 
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