CN104062460B - 气流速度测量系统及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气流速度测量系统及其测量方法，本发明的气流速度测量系统主要是利用成像装置在曝光时间内拍摄随着气流移动的反光粒子以及量尺的影像，使用者就可以依据此影像推算出反光粒子的运动轨迹所形成的拖曳长度，并且将拖曳长度除以曝光时间，就可以计算出气流速度。藉此，只需要量测装置以及成像装置就可以配合反光粒子以求取风扇产生的气流的流速，并且所测量出的气流的速度与利用气流测速计测量的结果相近，除了保持测量结果的准确性，同时还可降低测量仪器的成本支出。

Description

气流速度测量系统及其测量方法

【技术领域】

本发明涉及一种测量系统及其测量方法，特别是涉及一种气流速度测量系统及其测量方法。

【背景技术】

在电子组件效能越来越高的科技发展之下，电子组件本身所产生的热也越来越大，因此风扇所需的散热效果也被要求的越来越高。一般而言，在风扇的气流的速度越大的情况下可以被视为散热效果越好，因此，通常都会量测风扇所产生的气流速度，来预测风扇的散热效果。

传统的测量气流速度的方法，大略可分为下列几种：一、利用处在通电状态下传感器因气流而冷却时所产生的电阻变化，由此测试风速，但此种方式成本需耗费较大；二、利用气流吹向风车，通过测试叶片的转数，测试风速的大小，虽然此种测量气流速度的方法虽然价格便宜，但是却有测量精度不准的缺点。

【发明内容】

鉴于以上的问题，本发明提供一种气流速度测量系统及其测量方法，从而减少测试气流所需支出的成本，并且可以具有较高精度的优点。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种气流速度测量系统，适于配合多个反光粒子计算一风扇所产生的气流的速度，气流速度测量系统包括：一量测装置，包含一本体以及一量尺，本体具有相对的一第一端以及一第二端，且第一端具有一开口，本体内并具有一气流通道，量尺沿第一端朝第二端设置在气流通道内；以及一成像装置，包含一镜头，镜头朝向本体的气流通道；其中，风扇设置在本体的第一端，并且对应在开口，风扇产生的气流导引此些反光粒子通过开口进入本体，并且在气流通道内形成一运动轨迹，成像装置经过一曝光时间同时拍摄此些反光粒子的运动轨迹及量尺，且运动轨迹相对量尺产生一拖曳长度，气流的速度是拖曳长度除以曝光时间的值。

进一步地，上述本发明的气流速度测量系统，其中成像装置还可包括一显像单元，显像单元上显示此些反光粒子的运动轨迹以及量尺的影像，用以计算拖曳长度。

进一步地，上述本发明的气流速度测量系统，其中本体还可沿第一端朝第二端的方向垂直设置在一工作面上。

进一步地，上述本发明的气流速度测量系统，其中量测装置还可包括一发光单元，发光单元设置在本体的气流通道内，并且面向开口。

又，本发明还提出一种气流速度测量方法，包括有下列步骤：提供一气流速度测量系统，其包含一量测装置以及一成像装置；设置一风扇在量测装置的一本体上；驱动风扇产生一气流，气流带动多个反光粒子进入本体的一气流通道内，并且在气流通道内产生一运动轨迹；以成像装置的一镜头在一曝光时间内拍摄运动轨迹以及气流通道内的一量尺的影像；比对运动轨迹与量尺的影像，以计算此些反光粒子在气流通道内的一拖曳长度；以及以拖曳长度除以曝光时间，以取得气流的速度。

进一步地，上述本发明的气流速度测量方法，其中还可包括下列步骤：以量测装置的一发光单元朝进入气流信道的此些反光粒子照射光线；以及此些反光粒子折射光线并且呈现运动轨迹。

进一步地，上述本发明的气流速度测量方法，其中比对运动轨迹与量尺的步骤前还可包括以下步骤：以成像装置的一显像单元显示此些反光粒子的运动轨迹以及量尺的影像。

本发明的功效在于，只需量测装置以及成像装置，即可通过多个反光粒子以计算风扇所产生的气流的速度，并且所测量出的气流的速度与利用气流测速计测量的结果相近，除了保持测量结果的准确性，同时还可降低测量仪器的

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。

【附图说明】

图1为本发明的气流速度测量系统的示意图。

图2为显像单元所显示反光粒子的运动轨迹以及量尺的影像的示意图。

图3为本发明的气流速度测量方法的步骤图。

主要组件符号说明：

100 气流速度测量系统 430 发光单元

200 反光粒子 500 成像装置

210 运动轨迹 510 镜头

300 风扇 520 显像单元

400 量测装置 600、610、620、630、635、640、650 步骤

410 本体 D 拖曳长度

411 第一端

412 第二端

413 开口

414 气流通道

420 量尺

【具体实施方式】

请参照图1所示的本发明的气流速度测量系统的示意图，以及图2所示的显像单元所显示反光粒子的运动轨迹以及量尺的影像的示意图。本发明的气流速度测量系统100，可配合多个反光粒子200计算一风扇300所产生的气流的速度，气流速度测量系统100包括一量测装置400及一成像装置500。量测装置400包含一本体410以及一量尺420，本体410具有相对的一第一端411以及一第二端412，且第一端411具有一开口413，本体410内并具有一气流通道414，量尺420沿第一端411朝第二端412设置在气流通道414内。其中，本体410可沿第一端411朝第二端412的方向垂直设置在地面或桌面等工作面上，换言之，第一端411较第二端412远离工作面。此外，成像装置500包含一镜头510，镜头510朝向量测装置400以拍摄本体410的气流通道414以及设置在气流通道内414的量尺420。

另外，待测试的风扇300设置在本体410的第一端411，并且对应在开口413，反光粒子200设置的位置可对应在本体410的第一端411，例如通过一悬臂或筛网悬置在本体410的第一端411上方；或者是通过使用者以手持方式供应。因此，当风扇300启动时，其产生的气流将带动反光粒子200通过开口300进入本体410，并且在气流通道414内形成一运动轨迹210。此时，成像装置500经过一曝光时间同时拍摄反光粒子200的运动轨迹210及量尺420。之后，再比对运动轨迹210与量尺420的相对位置以产生一拖曳长度D，其中气流的速度是拖曳长度D除以曝光时间的值。

优选地，成像装置500可包括一显像单元520，例如：相片或底片等。使用者就可以从显像单元520上所显示反光粒子200的运动轨迹210以及量尺420的影像来计算拖曳长度D。

申请人要特别提到的是，虽然在图1中反光粒子200是通过风扇300的气流带动，由第一端411往第二端412呈自由落体运动，但实际上由于反光粒子200受到重力影响程度很小，因此无须计算重力的影响，其中此处所选用的反光粒子200可以是痱子粉、亮粉或其它可以反射光线的粒子或粉尘颗粒等。

另外，为了增加反光效果，量测装置400还可包括一发光单元430，其可以是但并不局限在设置在本体410的气流通道414内，并且面向开口413，用以朝开口413方向或者是朝量尺420照射光线。因此，当反光粒子200从开口300进入气流通道414，并通过风扇300所产生的气流往第二端412方向移动时，发光单元430可以照射到反光粒子200，使反光粒子200的运动轨迹更加明显，并且成像装置500可藉此拍摄到较清楚的反光粒子200的运动轨迹210。

接着，本实施例中，成像装置500是例如以0.04秒的曝光时间拍摄反光粒子200受风扇300的气流影响所进行的运动轨迹210，并且在显像单元520上看到两个分处一左一右的反光粒子200的运动轨迹210，并且相对在量尺420产生一拖曳长度D，其中，量尺420的刻度间距可以是1公厘。因此，若是针对右边的反光粒子200计算，其拖曳长度D为9公厘，也就是0.009公尺，因此将拖曳长度D的0.009公尺除以曝光时间0.04秒可得风速0.225公尺/秒。特别提到的是，申请人同时以传统的风速计测量风扇300的气流速度，所测出的值也是接近本发明的气流速度测量系统所计算出来的风扇的气流速度值。因此，本发明的气流速度测量系统，在只需要量测装置400以及成像装置500的成本下，就可以达到如同风速计所测量出的气流速度的效果。此外，亦可将所有的反光粒子200分别计算拖曳长度D并取其平均值，再除以曝光时间，即可得平均值的风速，可避免风速测量不平均的情况发生。

另外，请参照图3所示的本发明的气流速度测量方法的步骤图。本发明还提出一种气流速度测量方法，包括下列步骤：首先，步骤600可提供一气流速度测量系统，其包含一量测装置以及一成像装置，优选地，此处所提供的气流速度测量系统可以是前开段落所述的气流速度测量系统100。接着，步骤610将待测风扇设置在量测装置的本体上，并且在步骤620驱动待测风扇产生一气流，以通过气流带动多个反光粒子进入本体的一气流通道内，并且在气流通道内产生一运动轨迹。

接着，步骤630是以成像装置的一镜头在一曝光时间内拍摄运动轨迹以及气流通道内的一量尺的影像。然后，使用者可进行步骤640比对运动轨迹与量尺的影像，以计算反光粒子在气流通道内的一拖曳长度。最后，步骤650将拖曳长度除以曝光时间，以取得气流的速度。

同理地，在前述的气流速度测量方法，可以通过量测装置的一发光单元朝进入气流信道的反光粒子照射光线；以及反光粒子折射光线并且呈现运动轨迹，以得到较清楚的运动轨迹的影像。

另外，在比对运动轨迹与量尺的步骤640前还可进行步骤635，也就是以成像装置的一显像单元显示此些反光粒子的运动轨迹以及量尺的影像。使用者就可以通过显像单元计算气流的速度值。

要特别提到的是，本发明的气流速度测量系统及其测量方法，并不以本实施例所揭露的型态为限，熟悉此项技术者，可根据实际设计需求或是使用需求而对应改变本发明的气流速度测量系统及其测量方法。

总言之，本发明的气流速度测量系统及其测量方法，主要是通过成像原理的方式来求得气流的速度，因此仅需要成像装置以及量测装置，配合风扇以及反光粒子即可测得风扇所产生的气流的速度。

虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本发明的申请专利范围所界定者为准。

Claims (7)

1.一种气流速度测量系统，适于配合多个反光粒子计算一风扇所产生的气流的速度，其特征在于，所述气流速度测量系统包括：

一量测装置，包含一本体以及一量尺，所述本体具有相对的一第一端以及一第二端，且所述第一端具有一开口，所述本体内并具有一气流通道，所述量尺沿所述第一端朝所述第二端设置在所述气流通道内；以及

一成像装置，包含一镜头，所述镜头朝向所述本体的所述气流通道；

其中，所述风扇设置在所述本体的所述第一端，并且对应在所述开口，所述气流导引所述多个反光粒子通过所述开口进入所述本体，并且在所述气流通道内形成一运动轨迹，所述成像装置经过一曝光时间同时拍摄所述多个反光粒子的所述运动轨迹及所述量尺，且所述运动轨迹相对所述量尺产生一拖曳长度，所述气流的速度是所述拖曳长度除以所述曝光时间的值。

2.根据权利要求1所述的气流速度测量系统，其特征在于，所述成像装置还包括一显像单元，所述显像单元上显示所述多个反光粒子的所述运动轨迹以及所述量尺的影像，用以计算所述拖曳长度。

3.根据权利要求1所述的气流速度测量系统，其特征在于，所述本体沿所述第一端朝所述第二端的方向垂直设置在一工作面上。

4.根据权利要求1所述的气流速度测量系统，其特征在于，所述量测装置还包括一发光单元，所述发光单元设置在所述本体的所述气流通道内，并且面向所述开口。

5.一种气流速度测量方法，其特征在于，所述气流速度测量方法包括有下列步骤：

提供一气流速度测量系统，其包含一量测装置以及一成像装置；

设置一风扇在所述量测装置的一本体上；

驱动所述风扇产生一气流，所述气流带动多个反光粒子进入所述本体的一气流通道内，并且在所述气流通道内产生一运动轨迹；

以所述成像装置的一镜头在一曝光时间内拍摄所述运动轨迹以及所述气流通道内的一量尺的影像；

比对所述运动轨迹与所述量尺的影像，以计算所述多个反光粒子在所述气流通道内的一拖曳长度；以及

以所述拖曳长度除以所述曝光时间，以取得所述气流的速度。

6.根据权利要求5所述的气流速度测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：

以所述量测装置的一发光单元朝进入所述气流通道的所述多个反光粒子照射光线；以及

所述多个反光粒子折射所述光线并且呈现所述运动轨迹。

7.根据权利要求5所述的气流速度测量方法，其特征在于，比对所述运动轨迹与所述量尺的步骤前还包括以下步骤：

以所述成像装置的一显像单元显示所述多个反光粒子的所述运动轨迹以及所述量尺的影像。