CN103705220B - 活体生物体表抗冲蚀功能在线测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活体生物抗冲蚀在线测试系统，其中电脑与高速摄像机连接，高速摄像机安装在高速摄像机支架及调节螺杆上，可控漏斗固定于多孔支架的顶端，载物板通过定位螺母固定于多孔支架上，且位于可控漏斗的正下方，多孔支架固定设置在集沙斗上，集沙斗固定在机架上，储砂设置在集沙斗的下方，输送搅龙下端设置在储砂室内，输送搅龙的上端弯折，上端口设置在可控漏斗的正上方，本发明结构简单、操作方便，可以测试各种活体生物体表或非生物材料的抗冲蚀性能，为选择抗冲蚀材料、提高材料的抗冲蚀性能以及研究材料抗冲蚀机理提供试验手段支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种冲蚀磨损测试装置，特别涉及一种活体生物抗冲蚀在线测试系统。
技术背景
固体粒子冲蚀磨损（Solid Particle Erosion,SPE）是工业风机、汽轮机、航空发动机、压气机和风扇等转子叶片的重要失效形式，影响着工业动力装置和航空发动机的安全可靠性。例如直升机在沙漠地区一次起降因SPE因素使发动机寿命降低10%。正是因为SPE的危害严重性，越来越多的人们致力于从材料、结构以及抗冲蚀生物等诸多方面来研究减少冲蚀磨损的方法和途径。冲蚀试验的目的是为了研究开发新的耐冲蚀的材料以及研究材料的抗冲蚀机理。而这些研究所要完成的冲蚀试验所必备的实验设备却相对匮乏。国内外各研究机构和实验室设计了许多相应的试验设备，如美国材料试验协会ASTM-G76标准中设计的冲蚀试验机和美国Cincinnati大学透平机械实验室的冲蚀风洞台架，以及吉林大学设计的射流式气/固冲蚀测试装置等。但目前这些设备均只限于对非生物活体材料的耐冲蚀试验，鉴于许多生物经过亿万年进化、优化具有优异抗冲蚀能力，为材料抗冲蚀仿生研究提供了天然的生物蓝本。
发明内容
本发明的目的是为活体生物抗冲蚀仿生研究提供切实可行的试验方法提供一种活体生物抗冲蚀在线测试系统。
本发明是由电脑、高速摄像机、高速摄像机支架及调节螺杆、强光灯、输送搅龙、可控漏斗、载物板、定位螺母、储砂室、多孔支架、集沙斗和机架组成，其中电脑与高速摄像机连接，高速摄像机安装在高速摄像机支架及调节螺杆上，可控漏斗固定于多孔支架的顶端，载物板通过定位螺母固定于多孔支架上，且位于可控漏斗的正下方，多孔支架固定设置在集沙斗上，集沙斗固定在机架上，储砂室设置在集沙斗的下方，输送搅龙下端设置在储砂室内，输送搅龙的上端弯折，上端口设置在可控漏斗的正上方。
所述载物板可以在多孔支架上调整高度和角度。
所述高速摄像机的镜头对准载物板。
所述强光灯对准载物板。
本发明的工作原理及过程是：将活体生物固定在载物板上，载物板能够绕着与其相连的螺杆转动，以此调节冲蚀的角度；输送搅龙将沙粒由储砂室中输送到可控漏斗中，沙粒从可控漏斗中自由落下冲蚀正对下方的活体生物，然后由集沙斗落入储砂室中，实现沙粒的自动循环供给；沙粒从可控漏斗中由于重力落下，撞击位于其正下方的载物台上的活体生物，强光灯对准载物板上的活体生物，高速摄像机的镜头在强光灯的照射下调节到能清晰观看到活体动物的位置，在与高速摄像机连接的电脑上有与高速摄像机相匹配的软件，能够直接观测镜头所拍事物是否清晰，沙粒落下时开始记录，能够拍摄到活体生物在有落砂时的活动以及砂粒的运动轨迹，高速摄像机将所录制信息传递给电脑，然后即可以通过电脑上的软件对所记录的过程进行分析。
本实用新型的有益效果：
（1）针对一种活体生物抗冲蚀性能的在线测试，能够在生物体是活体的前提下进行在线的实时的抗冲蚀检测；
（2）可以用于活体生物抗冲蚀的功能和机理的研究，为活体生物抗冲蚀仿生研究提供技术支撑；
（3）本发明能够实现粒子速度和冲蚀角度的精确控制。
（4）能够逐帧的缓慢回放生物体在测试过程中的动作以及粒子的清晰的运动轨迹及运动状态；
（5）结构简单、操作方便，可以测试各种活体生物体表或非生物材料的抗冲蚀性能，为选择抗冲蚀材料、提高材料的抗冲蚀性能以及研究材料抗冲蚀机理提供试验手段支持。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实施例是由电脑1、高速摄像机2、高速摄像机支架及调节螺杆3、强光灯4、输送搅龙5、可控漏斗6、载物板7、定位螺母8、储砂室9、多孔支架10、集沙斗11和机架12组成，其中电脑1与高速摄像机2连接，高速摄像机2安装在高速摄像机支架及调节螺杆3上，可控漏斗6固定于多孔支架10的顶端，载物板7通过定位螺母8固定于多孔支架10上，且位于可控漏斗6的正下方，多孔支架10固定设置在集沙斗11上，集沙斗11固定在机架12上，储砂室9设置在集沙斗11的下方，输送搅龙5下端设置在储砂室9内，输送搅龙5的上端弯折，上端口设置在可控漏斗6的正上方。
所述载物板7可以在多孔支架10上调整高度和角度。
所述高速摄像机2的镜头对准载物板7。
所述强光灯4对准载物板7。
本实施例的工作原理及过程是：将活体生物固定在载物板7上，载物板7能够绕着与其相连的螺杆转动，以此调节冲蚀的角度；输送搅龙5将沙粒由储砂室9中输送到可控漏斗6中，沙粒从可控漏斗6中自由落下冲蚀正对下方的活体生物，然后由集沙斗11落入储砂室9中，实现沙粒的自动循环供给；沙粒从可控漏斗6中由于重力落下，撞击位于其正下方的载物台7上的活体生物，强光灯4对准载物板7上的活体生物，高速摄像机2的镜头在强光灯4的照射下调节到能清晰观看到活体动物的位置，在与高速摄像机2连接的电脑1上有与高速摄像机2相匹配的软件，能够直接观测镜头所拍事物是否清晰，沙粒落下时开始记录，能够拍摄到活体生物在有落砂时的活动以及砂粒的运动轨迹，高速摄像机2将所录制信息传递给电脑1，然后即可以通过电脑1上的软件对所记录的过程进行分析。
Claims (1)
1.一种活体生物抗冲蚀在线测试系统，其特征在于：是由电脑（1）、高速摄像机（2）、高速摄像机支架及调节螺杆（3）、强光灯（4）、输送搅龙（5）、可控漏斗（6）、载物板（7）、定位螺母（8）、储砂室（9）、多孔支架（10）、集沙斗（11）和机架（12）组成，其中电脑（1）与高速摄像机（2）连接，高速摄像机（2）安装在高速摄像机支架及调节螺杆（3）上，可控漏斗（6）固定于多孔支架（10）的顶端，载物板（7）通过定位螺母（8）固定于多孔支架（10）上，且位于可控漏斗（6）的正下方，多孔支架（10）固定设置在集沙斗（11）上，集沙斗（11）固定在机架（12）上，储砂室（9）设置在集沙斗（11）的下方，输送搅龙（5）下端设置在储砂室（9）内，输送搅龙（5）的上端弯折，上端口设置在可控漏斗（6）的正上方。
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