CN110108903B - Piv片光标定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PIV片光标定装置，包括底座、支撑架和标定直尺；所述支撑架竖向延伸且所述支撑架的下端与所述底座固定连接或者可枢转连接；当所述支撑架的下端与所述底座固定连接时，所述标定直尺可枢转地设置在所述支撑架的上端；当所述支撑架的下端与所述底座可枢转连接时，所述标定直尺沿着所述支撑架延伸方向固定在所述支撑架上。本发明的PIV片光标定装置，可以实现片光精准标定，且结构简单小巧、操作方便，尤其适用于狭窄空间。

Description

PIV片光标定装置

技术领域

本发明涉及PIV相机技术领域，尤其涉及一种PIV片光标定装置。

背景技术

粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)是近年来发展起来的一种非接触式流场测量技术。PIV是在流动显示技术的基础上，充分利用光学技术、现代计算机技术和图像处理技术而发展起来的全新的流动测量手段。

与其他单点测速技术相比，PIV技术拥有单点测速技术的高精度和高空间分辨率，实现了全流场的非接触式瞬态测量，目前在涉及流场测量的机械、冶金、化工、汽车、航空、水文和医学等众多领域应用广泛。

典型的PIV系统主要由照明系统、成像系统和图像处理系统等部分组成。照明系统主要由连续或脉冲激光器、光路系统和片光源光学镜头组等构成。成像系统包括数字照相机和信号同步器等。图像处理系统主要是分析软件和工作站。分析软件用于分析成像系统获取的图像或视频，显示采样的图像数据，计算并显示速度矢量场等，工作站为图像处理和流场计算提供强大的运算资源。

利用PIV进行流场测量时，首先需要在反应器流体中散布一定的示踪粒子，然后用激光片光源照射流场待测切面，并利用CCD相机记录下两次脉冲激光曝光时示踪粒子的图像，并应用PIV软件分析图像并计算所测区域内粒子速度，得到流场速度并计算其他参数。

进行PIV测量前，精准的校正标定必不可少。市面上的标定板本质是一块金属板，上面标出点阵，标定板大而笨重，精度不高，且狭窄空间不适。而简单使用直尺标定存在需要人为干预扶持且不够稳定，操作不便，缺乏平面稳定等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种PIV片光标定装置，可以实现片光精准标定，且结构简单小巧、操作方便，尤其适用于狭窄空间。

根据本发明实施例的PIV片光标定装置，包括：

底座；

支撑架，所述支撑架竖向延伸且所述支撑架的下端与所述底座固定连接或者可枢转连接；

标定直尺，当所述支撑架的下端与所述底座固定连接时，所述标定直尺可枢转地设置在所述支撑架的上端；当所述支撑架的下端与所述底座可枢转连接时，所述标定直尺沿着所述支撑架延伸方向固定在所述支撑架上。

根据本发明实施例的PIV片光标定装置，主要由底座、支撑架和标定直尺构成，当支撑架的下端与底座固定连接时，标定直尺可以相对支撑架枢转，来进行标定直尺的倾角位置调节；当支撑架的下端与底座可枢转连接时，标定直尺固定在支撑架上，通过支撑架相对于底座枢转，来进行标定直尺的倾角位置调节。由于标定直尺倾角位置可以调节，同时通过标定直尺上的刻度可以实现片光精准标定。此外，本发明实施例的PIV片光标定装置结构简单小巧、操作方便，尤其适用于狭窄空间。

根据本发明的一个实施例，当所述支撑架的下端与所述底座固定连接时，所述支撑架为伸缩杆。

根据本发明进一步的实施例，所述伸缩杆包括第一杆、第二杆和旋钮，所述第一杆的下端固定在所述底座上，所述第二杆的下端从所述第一杆的上端插入所述第一杆中，所述旋钮设置在所述第一杆上，当所述旋钮松开时，所述第二杆相对于与所述第一杆可移动；当所述旋钮拧紧时，所述第二杆相对于所述第一杆固定，所述标定直尺可枢转地设置在所述第二杆的上端。

根据本发明的一个实施例，当所述支撑架的下端与所述底座固定连接时，所述支撑架的上端安装有可枢转的滚轴，所述标定直尺固定在所述滚轴上。

根据本发明进一步的实施例，所述标定直尺通过第一透明硅胶固定件卡固在所述滚轴上。

根据本发明进一步的实施例，所述标定直尺通过磁铁磁性固定在所述滚轴上。

根据本发明的一些实施例，所述底座为不锈钢圆柱底座。

根据本发明的一个实施例，当所述支撑架的下端与所述底座可枢转连接时，所述底座上设有固定环，所述支撑架通过转轴穿过所述固定环可枢转地连接在所述底座上，所述转轴与所述固定环通过螺丝紧固件锁紧。

根据本发明进一步的实施例，所述支撑架的下部设有第二透明硅胶固定件，所述第二透明硅胶固定件设有凹槽，所述标定直尺的下端紧密卡入所述凹槽中；所述支撑架的上端设有透明硅胶定位件，所述标定直尺的上端通过所述透明硅胶定位件固定在所述支撑架上。

根据本发明再进一步的实施例，所述底座为不锈钢一体成型底座。

根据本发明的一个实施例，当所述支撑架的下端与所述底座可枢转连接时，所述底座为水平支架，所述PIV片光标定装置还包括斜支架，所述斜支架的下端和所述支撑架的下端分别与所述水平支架的两端可枢转连接，所述支撑架上设有竖向延伸的滑孔，所述斜支架的上端支撑在所述支撑架以使所述支撑架处于竖向状态，且所述斜支架的上端可沿所述滑孔滑动，所述标定直尺固定在所述支撑架上且与所述斜支架相背。

根据本发明进一步的实施例，所述水平支架、所述支撑架和所述斜支架两两相连均是通过螺钉活动相连，其中，所述斜支架的上端的螺钉卡设在所述滑孔中且可沿所述滑孔滑动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明第一实施例的PIV片光标定装置的立体示意图。

图2是本发明第一实施例的PIV片光标定装置的一个侧面示意图。

图3是本发明第二实施例的PIV片光标定装置的立体示意图。

图4是本发明第二实施例的PIV片光标定装置的一个侧面示意图。

图5是本发明第三实施例的PIV片光标定装置的一个侧面示意图。

图6是本发明第三实施例的PIV片光标定装置的另一个侧面示意图。

附图标记：

PIV片光标定装置1000

底座(水平支架)1 固定环11 转轴12

支撑架2 第一杆21 第二杆22 旋钮23 滑孔24

标定直尺3

滚轴4

第一透明硅胶固定件5

第二透明硅胶固定件6 凹槽61

透明硅胶定位件7

斜支架8

螺钉9

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1至图6来描述根据本发明实施例的PIV片光标定装置1000。

如图1至图6所示，根据本发明实施例的PIV片光标定装置1000，包括底座1、支撑架2和标定直尺3。

具体地，支撑架2竖向延伸且支撑架2的下端与底座1固定连接(如图1和图2所示)或者可枢转连接(如图3至图6所示)。可以理解的是，当支撑架2的下端固定在底座1上，可以实现支撑架2与底座1稳固连接，此时，支撑架2与底座1的位置关系不可以调节。当支撑架2可枢转地连接在底座1上时，支撑架2可以相对于底座1枢转以适当调节支撑架2的倾斜角度。

如图1和图2所示，当支撑架2的下端与底座1固定连接时，标定直尺3可枢转地设置在支撑架2的上端。可以理解的是，采用标定直尺3的进行片光标定，由于标定直尺3为狭窄长条形，可以适应于狭窄空间。标定直尺3可以通过枢转方式进行倾角位置调节，同时通过标定直尺3上的刻度可以实现精准片光标定，操作方便。

如图3至图6所示，当支撑架2的下端与底座1可枢转连接时，标定直尺3沿着支撑架2延伸方向固定在支撑架2上。可以理解的是，标定直尺3可以跟随支撑架2相对于底座1一起转动，当要调整标定直尺3的倾角位置时，可以控制支撑架2的倾角位置到合适位置再固定。

根据本发明实施例的PIV片光标定装置1000，主要由底座1、支撑架2和标定直尺3构成，当支撑架2的下端与底座1固定连接时，标定直尺3可以相对支撑架2枢转，来进行标定直尺3的倾角位置调节；当支撑架2的下端与底座1可枢转连接时，标定直尺3固定在支撑架2上，通过支撑架2相对于底座1枢转，来进行标定直尺3的倾角位置调节。由于标定直尺3倾角位置可以调节，同时通过标定直尺3上的刻度可以实现片光精准标定。此外，本发明实施例的PIV片光标定装置1000结构简单小巧、操作方便，尤其适用于狭窄空间。

如图1和图2所示，根据本发明的一个实施例，当支撑架2的下端与底座1固定连接时，支撑架2为伸缩杆，可以调节标定直尺3的高度位置。

如图2所示，根据本发明进一步的实施例，伸缩杆包括第一杆21、第二杆22和旋钮23，第一杆21的下端固定在底座1上，第二杆22的下端从第一杆21的上端插入第一杆21中，旋钮23设置在第一杆21上，当旋钮23松开时，第二杆22相对于与第一杆21可移动；当旋钮23拧紧时，第二杆22相对于第一杆21固定；标定直尺3可枢转地设置在第二杆22的上端。由此，通过操作旋钮23松开并向上或向下移动第二杆22来实现标定直尺3的高度位置调节，结构简单，操作方便。

如图1和图2所示，根据本发明的一个实施例，当支撑架2的下端与底座1固定连接时，支撑架2的上端安装有可枢转的滚轴4，标定直尺3固定在滚轴4上。通过滚轴4的360度枢转，可以将标定直尺3调整到任意角度位置。

如图1和图2所示，根据本发明进一步的实施例，标定直尺3通过第一透明硅胶固定件5卡固在滚轴4上。可以理解的是，采用第一透明硅胶固定件5将标定直尺3固定在滚轴4上，固定方式简单，一方面可以避免标定直尺3安装时对标定直尺3的磨损，另一方面，可以观察到标定直尺3上在位于第一透明硅胶固定件5处的刻度，方便片光标定操作。

根据本发明进一步的实施例，标定直尺3通过磁铁磁性固定在滚轴4上，此种固定方式简单。

如图1所示，根据本发明的一些实施例，底座1为不锈钢圆柱底座1，该底座1重心稳，可以防止PIV片光标定装置1000倾倒。

如图3和图4所示，根据本方的一个实施例，当支撑架2的下端与底座1可枢转连接时，底座1上设有固定环11，支撑架2通过转轴12穿过固定环11可枢转地连接在底座1上，转轴12与固定环11通过螺丝紧固件锁紧。可以理解的是，当要调节标定直尺3的倾角位置时，先松开螺丝紧固件，再枢转支撑架2来调节标定直尺3处在合适的倾角位置，最后再用螺丝紧固件将转轴12与固定环11固锁紧固定，确保调节后的标定直尺3位置不发生变动。

如图3和图4所示，根据本发明进一步的实施例，支撑架2的下部设有第二透明硅胶固定件6，第二透明硅胶固定件6设有凹槽61，标定直尺3的下端紧密卡入凹槽61中；支撑架2的上端设有透明硅胶定位件7，标定直尺3的上端通过透明硅胶定位件7固定在支撑架2上。通过在支撑架2的上下部位分别相应地设置透明硅胶定位件7和第二透明硅胶固定件6，可以将标定直尺3可靠地固定在支撑架2上，同时，可以避免标定直尺3安装时被磨损，方便观察到标定直尺3上在位于透明硅胶定位件7和第二透明硅胶固定件6处的刻度，方便片光标定操作。

如图3所示，根据本发明再进一步的实施例，底座1为不锈钢一体成型底座1。该底座1重心稳，可以防止PIV片光标定装置1000倾倒。

如图5和图6所示，根据本发明的一个实施例，当支撑架2的下端与底座1可枢转连接时，底座1为水平支架1，PIV片光标定装置1000还包括斜支架8，斜支架8的下端和支撑架2的下端分别与水平支架1的两端可枢转连接，支撑架2上设有竖向延伸的滑孔24，斜支架8的上端支撑在支撑架2以使支撑架2大致地处于竖向状态，且斜支架8的上端可沿滑孔24滑动，标定直尺3固定在支撑架2上且与斜支架8相背。可以理解的是，转动调节斜支架8的倾角，可以使得斜支架8的上端在滑孔24中向上移动或向下移动，从而带动支撑架2转动，实现使得支撑架2的倾角位置发生变化，从而实现对固定在支撑架2上的标定直尺3的倾角位置的调节。

在一些实施例中，标定直尺3固定在支撑架2上且与斜支架8相背，可以将标定直尺3与支撑架2作为一体件，即直接在支撑架2上刻上刻度；也可以将标定直尺3与支撑架2作为两个分体件，通过搭扣粘贴、绑带将标定直尺3固定在支撑架2上。

如图5所示，根据本发明的一个实施例，水平支架1、支撑架2和斜支架8两两相连均是通过螺钉9活动相连，其中，斜支架8的上端的螺钉卡设在滑孔24中且可沿滑孔24滑动，结构简单、安装方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种PIV片光标定装置，其特征在于，包括：

底座；

支撑架，所述支撑架竖向延伸且所述支撑架的下端与所述底座固定连接或者可枢转连接；

标定直尺，当所述支撑架的下端与所述底座固定连接时，所述标定直尺可枢转地设置在所述支撑架的上端；当所述支撑架的下端与所述底座可枢转连接时，所述标定直尺沿着所述支撑架延伸方向固定在所述支撑架上；

当所述支撑架的下端与所述底座可枢转连接时，所述底座为水平支架，所述PIV片光标定装置还包括斜支架，所述标定直尺固定在所述支撑架上且与所述斜支架相背，所述标定直尺与所述支撑架为一体件。

2.根据权利要求1所述的PIV片光标定装置，其特征在于，当所述支撑架的下端与所述底座固定连接时，所述支撑架为伸缩杆。

3.根据权利要求2所述的PIV片光标定装置，其特征在于，所述伸缩杆包括第一杆、第二杆和旋钮，所述第一杆的下端固定在所述底座上，所述第二杆的下端从所述第一杆的上端插入所述第一杆中，所述旋钮设置在所述第一杆上，当所述旋钮松开时，所述第二杆相对于所述第一杆可移动；当所述旋钮拧紧时，所述第二杆相对于所述第一杆固定，所述标定直尺可枢转地设置在所述第二杆的上端。

4.根据权利要求1所述的PIV片光标定装置，其特征在于，当所述支撑架的下端与所述底座固定连接时，所述支撑架的上端安装有可枢转的滚轴，所述标定直尺固定在所述滚轴上。

5.根据权利要求4所述的PIV片光标定装置，其特征在于，所述标定直尺通过第一透明硅胶固定件卡固在所述滚轴上。

6.根据权利要求4所述的PIV片光标定装置，其特征在于，所述标定直尺通过磁铁磁性固定在所述滚轴上。

7.根据权利要求2-6中任意一项所述的PIV片光标定装置，其特征在于，所述底座为不锈钢圆柱底座。

8.根据权利要求1所述的PIV片光标定装置，其特征在于，当所述支撑架的下端与所述底座可枢转连接时，所述底座上设有固定环，所述支撑架通过转轴穿过所述固定环可枢转地连接在所述底座上，所述转轴与所述固定环通过螺丝紧固件锁紧。

9.根据权利要求8所述的PIV片光标定装置，其特征在于，所述支撑架的下部设有第二透明硅胶固定件，所述第二透明硅胶固定件设有凹槽，所述标定直尺的下端紧密卡入所述凹槽中；所述支撑架的上端设有透明硅胶定位件，所述标定直尺的上端通过所述透明硅胶定位件固定在所述支撑架上。

10.根据权利要求9所述的PIV片光标定装置，其特征在于，所述底座为不锈钢一体成型底座。

11.根据权利要求1所述的PIV片光标定装置，其特征在于，所述斜支架的下端和所述支撑架的下端分别与所述水平支架的两端可枢转连接，所述支撑架上设有竖向延伸的滑孔，所述斜支架的上端支撑在所述支撑架以使所述支撑架处于竖向状态，且所述斜支架的上端可沿所述滑孔滑动。

12.根据权利要求11所述的PIV片光标定装置，其特征在于，所述水平支架、所述支撑架和所述斜支架两两相连均是通过螺钉活动相连，其中，所述斜支架的上端的螺钉卡设在所述滑孔中且可沿所述滑孔滑动。