CN111176339A - Dpiv采集器姿态遥控调整系统 - Google Patents
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Abstract
DPIV采集器姿态遥控调整系统，包括DPIV采集器、吊杆、内壳、外壳、电动机一、电动机二、红外遥控信号接收处理器、红外线遥控器；所述电动机一固定于内壳侧壁，所述DPIV采集器置于所述内壳内，并与电动机一的转轴一相连；所述电动机二固定于外壳侧壁，所述内壳置于所述外壳内，并与电动机二的转轴二相连；所述转轴一、转轴二均水平布置，并相互垂直；所述外壳顶部通过吊杆安装于固定位置，所述红外遥控信号接收处理器分别与电动机一、电动机二相连，利用红外遥控器、红外遥控信号接收处理器控制电动机一、二的旋转，以调整DPIV采集器姿态。本发明有结构简单、操作简洁、成本较低的好处，能有效地远程控制DPIV采集器的姿态。
Description
技术领域
本发明属于测试仪器领域，主要涉及一种新型的电子机械结构，即DPIV采集器姿态遥控调整系统，以实现DPIV流场采集器姿态的远程控制。
技术背景
数字粒子图像测速技术(Digital Particle Image Velocimetry,简称DPIV)是一种流场测量技术,在空气动力学、水动力学等研究中有着广泛的应用。在水利工程模型试验研究当中，DPIV系统大致可分为两种，根据DPIV采集器拍摄范围不同可分为全流场DPIV系统和局部流场DPIV系统。
局部流场DPIV系统着重于局部流场的测量，具有精度高的优点，但由于场地及仪器的限制，采集器能拍摄到的范围较小，不能从更好地体现水工模型中水流整体上的变化。
全流场DPIV系统着重于测量模型整体流场中的流态变化，具有测量结果整体性强的优点，但是因为要采集器需要拍摄的范围较大，DPIV采集器的位置需要安装在离模型位置较远的高处，不方便调整采集器的拍摄角度，且不能在水工模型试验中，对某一局部流态复杂的区域进行单独分析，导致测量结果精度较差。
现有的全流场DPIV流场测量系统系统采用多通道同步图像采集卡和高清晰低照度采集器进行图像采集。因为镜头原因，在拍摄的图像边缘会出现图像的畸变，会影响到图像边缘部位数据的采集精度。在夜间进行模型试验时，灯光的反光对采集器数据采集有较大的影响，固定式采集器无法实现姿态调整以满足拍摄需求（现有的全流场DPIV系统如图1所示）。所以，发明一种DPIV采集器姿态遥控调整方法很有必要。
发明内容
针对全流场DPIV流场测定系统存在的问题，本发明提出了一种可以远程调整DPIV采集器姿态的系统，即DPIV采集器姿态遥控调整系统，有利于提高数据采集的准确性。
本发明的技术方案如下：
DPIV采集器姿态遥控调整系统，包括DPIV采集器、吊杆，其特征是，该调整系统还包括内壳、外壳、电动机一、电动机二、红外遥控信号接收处理器、红外线遥控器；所述电动机一固定于内壳侧壁，所述DPIV采集器置于所述内壳内，并与电动机一的转轴一相连；所述电动机二固定于外壳侧壁，所述内壳置于所述外壳内，并与电动机二的转轴二相连；所述转轴一、转轴二均水平布置，并相互垂直；所述外壳顶部通过吊杆安装于固定位置，所述红外遥控信号接收处理器分别与电动机一、电动机二相连，利用红外遥控器、红外遥控信号接收处理器控制电动机一、二的旋转，以调整DPIV采集器姿态。
进一步的，所述DPIV采集器姿态通过支座一、紧固螺丝一与电动机一的转轴一固定连接。
进一步的，所述内壳通过支座二、紧固螺丝二与电动机二的转轴二固定连接。
进一步的，所述电动机一的电源线依次穿过内壳侧壁上的开孔、外壳侧壁上的开孔与红外遥控信号接收处理器相连；所述电动机二的电源线与红外遥控信号接收处理器直接相连。
进一步的，所述红外遥控信号接收处理器安装于外壳顶部。
进一步的，所述吊杆通过总支座、总支座螺丝与所述外壳顶部中心固定连接。
进一步的，所述红外线遥控器的面板上设有四个按钮，分别是上、下、左、右按钮；上、下按钮用于控制电动机二的顺、逆时针运动，左、右按钮用于控制电动机一的顺、逆时针运动。
本发明可分为三个部分，分别是DPIV采集器、动力装置（电动机一、电动机二）和信号处理装置（红外遥控信号接收处理器、红外线遥控器）。该系统的结构简单，可靠性高使用方法快捷。通过电动机一的转动实现DPIV采集器沿旋转轴转动，通过电动机二的转动实现DPIV采集器沿旋转轴转动，转轴一、转轴二均水平布置，并相互垂直。外壳上部设置吊杆连接到固定位置，在总支座附近设置红外遥控信号接收处理器，根据接收到红外遥控器发出的信号，操控电动机一和电动机二，实现远程遥控调整DPIV采集器的姿态。
本发明提出的DPIV采集器姿态遥控调整系统有结构简单、操作简洁、成本较低的好处，能有效地远程控制DPIV采集器的姿态。具体来说，该系统有以下几个优点：
（1）采用简单并可靠的连接和传动机件，将电动机轴的转动稳定地传递给采集器部件；
（2）采用的装置成本较低，整体性价比较高，安全性较好；
（3）适用性较为广泛，可用于现有的各种DPIV采集器；并且，该系统的实现方法兼容性较好，对已安装的DPIV采集器进行改装工作简单，用料较少；
（4）本系统可以通过DPIV采集器所拍摄的图像，结合红外线遥控器对采集器姿态进行调整，实时性强；遥控器上按钮少，简洁易懂，易于上手；
（5）本系统采用红外线遥控系统进行信号传递，在开阔的场地中有较远的有效信号传递距离。
附图说明
图1 背景技术中现有DPIV采集器安装示意图；
图2是内壳的结构剖视图；
图3是外壳的结构剖视图；
图4是红外线遥控器的面板简图；
图中：1-支座一；2-紧固螺丝一；3-电动机一；4-转轴一；5-电动机一的电源线；6-内壳；7-吊杆；8-总支座螺丝；9-总支座；10-外壳；11-红外遥控信号接收处理器；12-电动机二的电源线；13-支座二；14-电动机二；15-转轴二；16-紧固螺丝二；17-遥控器按钮。
具体实施方式
本发明通过以下技术方案实现的，图2是内壳的结构剖视图，DPIV采集器通过支座一1和紧固螺丝一2与电动机一3的转轴一4相固定、连接。电动机一3安装在内壳6外壁上，电动机一的转轴一通过内壳上的开孔穿过内壳壁。电动机一的电源线5接于电动机一背侧。工作时，DPIV采集器在电动机一的驱动下可沿着转轴一4转动（平行于y轴），实现DPIV采集器的姿态调整。
图3是外壳的结构剖视图，整个装置系统通过吊杆7、总支座螺丝8、总支座9安装在固定位置。通过支座二13、转轴二15、以及紧固螺丝二16将内壳与电动机二相连接（剖视图方位如图中坐标系所示）。电动机二2的转轴二15通过外壳10上的开孔穿过外壳壁。电动机一3的电源线5通过外壳上的开孔与红外遥控信号接收处理器11相连，电动机二14的电源线12与红外遥控信号接收处理器11直接相连。红外遥控信号接收处理器11安装于外壳10上部。在工作时，将接收到的红外线信号转化为电信号，驱动电动机一3和电动机二14的转速、转向。
图4是红外线遥控器的面板简图，上、下按钮对应的是电动机二14的顺、逆时针运动，左、右按钮对应的是电动机一3的顺、逆时针运动。
Claims (7)
1.DPIV采集器姿态遥控调整系统，包括DPIV采集器、吊杆，其特征是，该调整系统还包括内壳、外壳、电动机一、电动机二、红外遥控信号接收处理器、红外线遥控器；所述电动机一固定于内壳侧壁，所述DPIV采集器置于所述内壳内，并与电动机一的转轴一相连；所述电动机二固定于外壳侧壁，所述内壳置于所述外壳内，并与电动机二的转轴二相连；所述转轴一、转轴二均水平布置，并相互垂直；所述外壳顶部通过吊杆安装于固定位置，所述红外遥控信号接收处理器分别与电动机一、电动机二相连，利用红外遥控器、红外遥控信号接收处理器控制电动机一、二的旋转，以调整DPIV采集器姿态。
2.根据权利要求1所述的DPIV采集器姿态遥控调整系统，其特征是，所述DPIV采集器姿态通过支座一、紧固螺丝一与电动机一的转轴一固定连接。
3.根据权利要求1所述的DPIV采集器姿态遥控调整系统，其特征是，所述内壳通过支座二、紧固螺丝二与电动机二的转轴二固定连接。
4.根据权利要求1所述的DPIV采集器姿态遥控调整系统，其特征是，所述电动机一的电源线依次穿过内壳侧壁上的开孔、外壳侧壁上的开孔与红外遥控信号接收处理器相连；所述电动机二的电源线与红外遥控信号接收处理器直接相连。
5.根据权利要求1所述的DPIV采集器姿态遥控调整系统，其特征是，所述红外遥控信号接收处理器安装于外壳顶部。
6.根据权利要求1所述的DPIV采集器姿态遥控调整系统，其特征是，所述吊杆通过总支座、总支座螺丝与所述外壳顶部中心固定连接。
7.根据权利要求1所述的DPIV采集器姿态遥控调整系统，其特征是，所述红外线遥控器的面板上设有四个按钮，分别是上、下、左、右按钮；上、下按钮用于控制电动机二的顺、逆时针运动，左、右按钮用于控制电动机一的顺、逆时针运动。
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