CN106643879A - 温度和速度同步测量方法和装置 - Google Patents

温度和速度同步测量方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106643879A
CN106643879A CN201611025405.6A CN201611025405A CN106643879A CN 106643879 A CN106643879 A CN 106643879A CN 201611025405 A CN201611025405 A CN 201611025405A CN 106643879 A CN106643879 A CN 106643879A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
speed
measurement
calibration curve
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611025405.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106643879B (zh
Inventor
陶智
李海旺
由儒全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Feiqing Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201611025405.6A priority Critical patent/CN106643879B/zh
Publication of CN106643879A publication Critical patent/CN106643879A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106643879B publication Critical patent/CN106643879B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Abstract

本发明涉及一种温度和速度同步测量方法和装置。获取二维平行探针，对二维平行探针进行标定；通过编写标定文件，生成二维的标定文件；采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压；根据生成的测量温度的电压，比对标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度；从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线；根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压，计算出当地的瞬时速度。该方法利用二维热线平行探针，以及速度和温度测量系统，得到不同温度条件下的速度和电压对应的标定曲线，两者同步测量，可以保证测量频率达到2000K。具有同步测量温度和速度的准确性、灵活性与易用性。

Description

温度和速度同步测量方法和装置
技术领域
本发明涉及测温测速技术领域，特别涉及一种温度和速度同步测量方法和装置。
背景技术
众所周知，在湍流边界层的流动中，温度和速度高度耦合，一直以来都是一个较难的课题，想要研究边界层内湍流流动，需要对湍流边界层内的速度和温度进行高测试频率、高精度的同步测量。
目前可以实现速度温度同步测量的方法有激光诱导荧光技术，但是激光诱导荧光技术测试频率较低，同时需要高分辨率的激光以及高精度、高速成像设备，价格昂贵；而且此种方法由于激光的散射等作用对于边界层能的湍流流动测量精度较差，不适用于推广。热线风速仪是一种目前应用非常广泛的速度和温度技术，尤其对于边界层内速度的和温度的测量，具有很高的时间分辨率以及测试频率，对于分析边界层内湍流流动具有很重要的意义。但是目前的热线风速仪仅能对速度和温度单独测量，无法进行同步测量。
发明内容
鉴于此，有必要针对传统技术存在的问题，提供了一种温度和速度同步测量方法和装置，该方法利用二维热线平行探针，以及速度和温度测量系统，一路探针用来测温，一路探针用于测速，测温一路依据热电阻测温原理，测速一路依据热线测速的原理，得到不同温度条件下的速度和电压对应的标定曲线，两者同步测量，可以保证测量频率达到2000K。具有同步测量温度和速度的准确性、灵活性与易用性。
为达到发明目的，提供一种温度和速度同步测量方法，所述方法包括：获取二维平行探针，并对所述二维平行探针进行标定；通过编写标定文件，生成二维的所述标定文件；采用所述二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压；根据生成的所述测量温度的电压，比对所述标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度；再从所述标定文件中差值查找对应所述瞬时温度条件下的速度标定曲线；根据获取的所述速度标定曲线获取测量速度的电压，并计算出当地的瞬时速度。
在其中一个实施例中，所述对所述二维平行探针进行标定包括：选取一路探针执行测量温度的操作，并选取另一路探针执行测量速度的操作；对于每个温度执行一次速度的标定操作。
在其中一个实施例中，所述通过编写标定文件，生成二维的所述标定文件包括：通过编写所述标定文件，生成所述温度标定曲线以及所述速度标定曲线；其中，所述温度标定曲线为测量温度一路探针，在不同速度条件下，温度和热丝电压的对应关系曲线；所述速度标定曲线为测量速度一路探针，在不同温度条件下，速度和所述热丝电压的对应关系。
在其中一个实施例中，还包括：实时获取所述瞬时温度与所述瞬时速度；对所述瞬时温度与所述瞬时速度进行统计，生成温度与速度的耦合量。
基于同一发明构思的一种温度和速度同步测量装置，所述装置包括：获取与标定模块，用于获取二维平行探针，并对所述二维平行探针进行标定；标定文件生成模块，用于通过编写标定文件，生成二维的所述标定文件；测量模块，用于采用所述二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压；瞬时温度获取模块，用于根据生成的所述测量温度的电压，比对所述标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度；查找模块，用于再从所述标定文件中差值查找对应所述瞬时温度条件下的速度标定曲线；计算模块，用于根据获取的所述速度标定曲线获取测量速度的电压，并计算出当地的瞬时速度。
在其中一个实施例中，所述获取与标定模块包括：选取模块，用于选取一路探针执行测量温度的操作，并选取另一路探针执行测量速度的操作；标定模块，用于对于每个温度执行一次速度的标定操作。
在其中一个实施例中，所述标定文件生成模块，还用于通过编写所述标定文件，生成所述温度标定曲线以及所述速度标定曲线；其中，所述温度标定曲线为测量温度一路探针，在不同速度条件下，温度和热丝电压的对应关系曲线；所述速度标定曲线为测量速度一路探针，在不同温度条件下，速度和所述热丝电压的对应关系。
在其中一个实施例中，还包括：实时获取模块，用于实时获取所述瞬时温度与所述瞬时速度；统计耦合模块，用于对所述瞬时温度与所述瞬时速度进行统计，生成温度与速度的耦合量。
本发明提供的一种温度和速度同步测量方法和装置。获取二维平行探针，并对二维平行探针进行标定；通过编写标定文件，生成二维的标定文件；采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压；根据生成的测量温度的电压，比对标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度；再从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线；根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压，并计算出当地的瞬时速度。该方法利用二维热线平行探针，以及速度和温度测量系统，一路探针用来测温，一路探针用于测速，测温一路依据热电阻测温原理，测速一路依据热线测速的原理，得到不同温度条件下的速度和电压对应的标定曲线，两者同步测量，可以保证测量频率达到2000K。具有同步测量温度和速度的准确性、灵活性与易用性。
附图说明
图1为本发明一个实施例中的一种温度和速度同步测量方法的步骤流程图；以及
图2为本发明一个实施例中的一种温度和速度同步测量装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明温度和速度同步测量方法和装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为一个实施例中的一种温度和速度同步测量方法的步骤流程图。具体包括以下步骤：
步骤101，获取二维平行探针，并对二维平行探针进行标定。
本实施例中，对二维平行探针进行标定包括：选取一路探针执行测量温度的操作，并选取另一路探针执行测量速度的操作；对于每个温度执行一次速度的标定操作。
步骤102，通过编写标定文件，生成二维的标定文件。
本实施例中，通过编写标定文件，生成二维的标定文件包括：通过编写标定文件，生成温度标定曲线以及速度标定曲线；其中，温度标定曲线为测量温度一路探针，在不同速度条件下，温度和热丝电压的对应关系曲线；速度标定曲线为测量速度一路探针，在不同温度条件下，速度和热丝电压的对应关系。
步骤103，采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压。
步骤104，根据生成的测量温度的电压，比对标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度。
步骤105，再从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线。
步骤106，根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压，并计算出当地的瞬时速度。
在一个实施例中，温度和速度同步测量方法还包括：实时获取瞬时温度与瞬时速度；对瞬时温度与瞬时速度进行统计，生成温度与速度的耦合量。
需要说明的是，该发明提出的一种温度和速度同步测量方法，通过二维热线对温度和速度同步测量，采样频率高，对于边界层内的速度测试精度高，同时费用较低，推广型强。
本发明提供的一种温度和速度同步测量方法。获取二维平行探针，并对二维平行探针进行标定；通过编写标定文件，生成二维的标定文件；采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压；根据生成的测量温度的电压，比对标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度；再从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线；根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压，并计算出当地的瞬时速度。该方法利用二维热线平行探针，以及速度和温度测量系统，一路探针用来测温，一路探针用于测速，测温一路依据热电阻测温原理，测速一路依据热线测速的原理，得到不同温度条件下的速度和电压对应的标定曲线，两者同步测量，可以保证测量频率达到2000K。具有同步测量温度和速度的准确性、灵活性与易用性。
基于同一发明构思，还提供了一种温度和速度同步测量装置，由于此装置解决问题的原理与前述一种温度和速度同步测量方法相似，因此，该装置的实施可以按照前述方法的具体步骤实现，重复之处不再赘述。
如图2所示，为一个实施例中的一种温度和速度同步测量装置的结构示意图。该温度和速度同步测量装置10包括：获取与标定模块100、标定文件生成模块200、测量模块300、瞬时温度获取模块400、查找模块500和计算模块600。
其中，获取与标定模块100用于获取二维平行探针，并对二维平行探针进行标定；标定文件生成模块200用于通过编写标定文件，生成二维的标定文件；测量模块300用于采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压；瞬时温度获取模块400用于根据生成的测量温度的电压，比对标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度；查找模块500用于再从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线；计算模块600用于根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压，并计算出当地的瞬时速度。
本实施例中，获取与标定模块100包括：选取模块110(图中未示出)用于选取一路探针执行测量温度的操作，并选取另一路探针执行测量速度的操作；标定模块120(图中未示出)用于对于每个温度执行一次速度的标定操作。
进一步地，标定文件生成模块200还用于通过编写标定文件，生成温度标定曲线以及速度标定曲线；其中，温度标定曲线为测量温度一路探针，在不同速度条件下，温度和热丝电压的对应关系曲线；速度标定曲线为测量速度一路探针，在不同温度条件下，速度和热丝电压的对应关系。
在一个实施例中，该温度和速度同步测量装置10还包括：实时获取模块700(图中未示出)用于实时获取瞬时温度与瞬时速度；统计耦合模块800(图中未示出)用于对瞬时温度与瞬时速度进行统计，生成温度与速度的耦合量。
本发明提供的一种温度和速度同步测量装置。通过获取与标定模块100获取二维平行探针，并对二维平行探针进行标定；再通过标定文件生成模块200通过编写标定文件，生成二维的标定文件；继而通过测量模块300采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压；再通过瞬时温度获取模块400根据生成的测量温度的电压，比对标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度；再通过查找模块500从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线；最终通过计算模块600根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压，并计算出当地的瞬时速度。该装置利用二维热线平行探针，以及速度和温度测量系统，一路探针用来测温，一路探针用于测速，测温一路依据热电阻测温原理，测速一路依据热线测速的原理，得到不同温度条件下的速度和电压对应的标定曲线，两者同步测量，可以保证测量频率达到2000K。具有同步测量温度和速度的准确性、灵活性与易用性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种温度和速度同步测量方法，其特征在于，所述方法包括：
获取二维平行探针，并对所述二维平行探针进行标定；
通过编写标定文件，生成二维的所述标定文件；
采用所述二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压；
根据生成的所述测量温度的电压，比对所述标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度；
再从所述标定文件中差值查找对应所述瞬时温度条件下的速度标定曲线；
根据获取的所述速度标定曲线获取测量速度的电压，并计算出当地的瞬时速度。
2.根据权利要求1所述的温度和速度同步测量方法，其特征在于，所述对所述二维平行探针进行标定包括：
选取一路探针执行测量温度的操作，并选取另一路探针执行测量速度的操作；
对于每个温度执行一次速度的标定操作。
3.根据权力要去1所述的温度和速度同步测量方法，其特征在于，所述通过编写标定文件，生成二维的所述标定文件包括：通过编写所述标定文件，生成所述温度标定曲线以及所述速度标定曲线；
其中，所述温度标定曲线为测量温度一路探针，在不同速度条件下，温度和热丝电压的对应关系曲线；
所述速度标定曲线为测量速度一路探针，在不同温度条件下，速度和所述热丝电压的对应关系。
4.根据权利要求1所述的温度和速度同步测量方法，其特征在于，还包括：
实时获取所述瞬时温度与所述瞬时速度；
对所述瞬时温度与所述瞬时速度进行统计，生成温度与速度的耦合量。
5.一种温度和速度同步测量装置，其特征在于，所述装置包括：
获取与标定模块，用于获取二维平行探针，并对所述二维平行探针进行标定；
标定文件生成模块，用于通过编写标定文件，生成二维的所述标定文件；
测量模块，用于采用所述二维平行探针对温度和速度执行同步测量，生成测量温度的电压与测量速度的电压；
瞬时温度获取模块，用于根据生成的所述测量温度的电压，比对所述标定文件中包含的温度标定曲线，获取当地的瞬时温度；
查找模块，用于再从所述标定文件中差值查找对应所述瞬时温度条件下的速度标定曲线；
计算模块，用于根据获取的所述速度标定曲线获取测量速度的电压，并计算出当地的瞬时速度。
6.根据权利要求5所述的温度和速度同步测量装置，其特征在于，所述获取与标定模块包括：
选取模块，用于选取一路探针执行测量温度的操作，并选取另一路探针执行测量速度的操作；
标定模块，用于对于每个温度执行一次速度的标定操作。
7.根据权力要去5所述的温度和速度同步测量装置，其特征在于，所述标定文件生成模块，还用于通过编写所述标定文件，生成所述温度标定曲线以及所述速度标定曲线；
其中，所述温度标定曲线为测量温度一路探针，在不同速度条件下，温度和热丝电压的对应关系曲线；
所述速度标定曲线为测量速度一路探针，在不同温度条件下，速度和所述热丝电压的对应关系。
8.根据权利要求5所述的温度和速度同步测量装置，其特征在于，还包括：
实时获取模块，用于实时获取所述瞬时温度与所述瞬时速度；
统计耦合模块，用于对所述瞬时温度与所述瞬时速度进行统计，生成温度与速度的耦合量。
CN201611025405.6A 2016-11-14 2016-11-14 温度和速度同步测量方法和装置 Active CN106643879B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611025405.6A CN106643879B (zh) 2016-11-14 2016-11-14 温度和速度同步测量方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611025405.6A CN106643879B (zh) 2016-11-14 2016-11-14 温度和速度同步测量方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106643879A true CN106643879A (zh) 2017-05-10
CN106643879B CN106643879B (zh) 2018-06-12

Family

ID=58808452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611025405.6A Active CN106643879B (zh) 2016-11-14 2016-11-14 温度和速度同步测量方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106643879B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108955981A (zh) * 2018-08-14 2018-12-07 北京航空航天大学 适用于旋转边界层壁面剪切应力测量方法和装置
CN111829691A (zh) * 2020-06-29 2020-10-27 中国辐射防护研究院 一种用于非中性边界层风温瞬态测量的装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020095263A1 (en) * 2000-12-04 2002-07-18 Gysling Daniel L. Method and apparatus for determining the flow velocity of a fluid within a pipe
CN104792493A (zh) * 2015-04-27 2015-07-22 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种喷流反射速度场测试方法
CN104807501A (zh) * 2015-04-15 2015-07-29 上海交通大学 紫外激光诱导磷光成像同步测速和测温方法及系统
CN105092290A (zh) * 2015-08-14 2015-11-25 珠海镇东有限公司 自动取样机
CN105588700A (zh) * 2015-12-16 2016-05-18 西安交通大学 一种旋转冲击射流复杂流态及换热效果的评价装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020095263A1 (en) * 2000-12-04 2002-07-18 Gysling Daniel L. Method and apparatus for determining the flow velocity of a fluid within a pipe
CN104807501A (zh) * 2015-04-15 2015-07-29 上海交通大学 紫外激光诱导磷光成像同步测速和测温方法及系统
CN104792493A (zh) * 2015-04-27 2015-07-22 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种喷流反射速度场测试方法
CN105092290A (zh) * 2015-08-14 2015-11-25 珠海镇东有限公司 自动取样机
CN105588700A (zh) * 2015-12-16 2016-05-18 西安交通大学 一种旋转冲击射流复杂流态及换热效果的评价装置及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108955981A (zh) * 2018-08-14 2018-12-07 北京航空航天大学 适用于旋转边界层壁面剪切应力测量方法和装置
CN111829691A (zh) * 2020-06-29 2020-10-27 中国辐射防护研究院 一种用于非中性边界层风温瞬态测量的装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106643879B (zh) 2018-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101598581B (zh) 基于分布式光纤温度传感技术的流速测量系统及其方法
CN106121635B (zh) 用于干热岩深井的分布式温度测试系统和方法
Marineau et al. Investigation of Mach 10 boundary layer stability of sharp cones at angle-of-attack, part 1: experiments
Häber et al. The effect of total reflection in PLIF imaging of annular thin films
CN109100051B (zh) 温度传感器的动态响应的温度修正方法及装置
CN109580033A (zh) 一种混凝土坝分布式光纤测温数据误差补偿方法
Vinuesa et al. Enhancing the accuracy of measurement techniques in high Reynolds number turbulent boundary layers for more representative comparison to their canonical representations
CN111006793A (zh) 一种基于热管法的k型铠装热电偶响应时间测量方法
CN106124078A (zh) 一种采用双热电偶测量强瞬变流体温度的方法
CN106643879A (zh) 温度和速度同步测量方法和装置
Shen et al. Accurate measurement of wall skin friction by single-pixel ensemble correlation
CN201540302U (zh) 基于分布式光纤温度传感技术的流速测量装置
CN106383367A (zh) 绝对重力测量方法和装置
Lee et al. Three-dimensional coherent structure in a separated and reattaching flow over a backward-facing step
CN103776490A (zh) 一种多孔介质内流体速度与温度同步测量的磁共振成像方法
Choukulkar et al. A modified optimal interpolation technique for vector retrieval for coherent Doppler lidar
CN107958206A (zh) 一种飞行器表面热流辨识装置温度测量数据预处理方法
CN103048061B (zh) 反射太赫兹谱技术检测偏滤器石墨瓦瞬态温度的装置
CN108245158B (zh) 一种磁共振温度测量方法及装置
CN109946607A (zh) 一种直流充电机检定装置的校准系统及方法
Ingram et al. An automated instrumentation system for flow and loss measurements in a cascade
CN103033282B (zh) 一种检测磁约束聚变装置偏滤器石墨瓦瞬态温度的方法
Liu et al. Analytical methods for determination of heat transfer fields from temperature sensitive paint measurements in hypersonic tunnels
Xuejun et al. An Overview of the Advanced Nonintrusive Measurement Techniques in Hypersonic Flow Field
Rachalski et al. Absolute Flow Velocity Measurements by Means of the Thermal Waves

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211020

Address after: 1701-3, block a, building 1, No. 10, Ronghua Middle Road, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing 100176

Patentee after: Beijing Feiqing Technology Co.,Ltd.

Address before: 100191 No. 37, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road

Patentee before: BEIHANG University

TR01 Transfer of patent right