CN112319815B - 一种用于piv测量的无人机双粒子抛投装置 - Google Patents

一种用于piv测量的无人机双粒子抛投装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112319815B
CN112319815B CN202011274454.XA CN202011274454A CN112319815B CN 112319815 B CN112319815 B CN 112319815B CN 202011274454 A CN202011274454 A CN 202011274454A CN 112319815 B CN112319815 B CN 112319815B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tracer
piston
inner shell
ratchet wheel
shell
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.)
Active
Application number
CN202011274454.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112319815A (zh
Inventor
阮哲伟
曹淼
李树明
仲跻文
舒宇栋
李超威
沈舒歆
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.)
Zhejiang Haokong Information Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Haokong Information Technology Co ltd
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 Zhejiang Haokong Information Technology Co ltd filed Critical Zhejiang Haokong Information Technology Co ltd
Priority to CN202011274454.XA priority Critical patent/CN112319815B/zh
Publication of CN112319815A publication Critical patent/CN112319815A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112319815B publication Critical patent/CN112319815B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/02—Dropping, ejecting, or releasing articles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/18—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance
    • G01P5/20—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance using particles entrained by a fluid stream

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

本发明一种用于PIV测量的无人机双粒子抛投装置，包括：活塞、活塞舵机、内壳、外壳、大示踪体悬挂器、棘轮，主动棘爪，棘爪舵机，锁紧块，固定横梁。本发明的有益效果在于：1，能够进行微型示踪体及大示踪体两种标志物的远程投放；2，投放口不会被微型示踪体堵塞；3，大示踪体投放挂钩不会卡住，动作简单，保证快速完成投放。

Description

一种用于PIV测量的无人机双粒子抛投装置
技术领域
本发明涉及无人机抛投装置，尤其是一种搭载在无人机上在进行PIV测量时用来进行微型示踪体及大示踪体抛投的装置，属于水利测量领域。
背景技术
在野外采用无人机进行PIV流速测量已经逐步在水利测量领域开展。但是野外河流或者湖泊中抛洒示踪体一直比较困难。因为距离远、面积大，在自然水体中一直没有合适的方法进行远程抛投。虽然在现有技术中经常采用水体表面自然示踪进行PIV采样计算，但是对于湖泊或者河流局部位置，由于光线原因无法采集水面波。这时采用示踪体对水面流场进行展现就显得尤为重要。
尤其是在对水面波动特征进行标定时，示踪体具有不可替代的优势。
随着无人机技术的快速发展，无人机由最初的军用扩展到现在的警用、民用的广泛应用，如消防、救援、测绘、投放快递等。目前，无人机抛投装置在水利勘测中起到了重要的作用。
但是现有的无人机抛投装置经常存在3个缺陷：
1，一次只能携带一个被投物进行投放；
2，投放过程中经常会产生卡阻；
3，无法对多种尺寸的示踪体进行分开投放。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于PIV测量的无人机双粒子抛投装置，为PIV野外测量提供粒子抛撒支持。
一种用于PIV测量的无人机双粒子抛投装置，包括两个动力系统：一个是垂向动作的抛投微型示踪体装置；另一个是水平转动的抛投大示踪体装置。
上述的垂向动作的抛投微型示踪体装置：包括：活塞、活塞舵机、活塞顶杆、活塞盖、内壳、连接立杆；
上述的活塞顶杆底端与活塞固定连接，上部穿过内壳和连接立杆，通过销连与活塞舵机的拨杆相连，活塞舵机的拨杆往复运动带动活塞顶杆在连接立杆内往复运动，进而带动活塞盖往复运动，开关内壳的底部；
内壳内装有微型示踪体，在活塞盖处于张开位置时，粒子在活塞盖上滑落；
在活塞盖处于关闭位置时，粒子在内壳内保存。
上述的水平转动的抛投大示踪体装置，包括：内壳、外壳、大示踪体悬挂器、棘轮，主动棘爪，棘爪舵机，锁紧块，固定横梁；
上述的内壳顶部固定连接立杆，连接立杆穿过外壳和棘轮中心，通过锁紧块锁紧并通过螺丝固定在固定横梁上，固定横梁固定在无人机上；
上述内壳和外壳之间是大示踪体存储空间；
上述的内壳外侧设置开口环形台；
上述的大示踪体悬挂器通过固定角件固定安装在外壳内侧，条形挂钩通过转轴安装在固定角件上，条形挂钩另一端搭在内壳外侧的开口环形台上，大示踪体挂在条形挂钩上。
上述的棘轮固定在外壳的顶部，棘爪舵机推动主动棘爪往复运动，主动棘爪每次推动棘轮旋转一个齿位，被动棘爪在弹簧作用下卡住棘轮，使得棘轮在每个齿位处于持住状态；棘轮为8齿棘轮，每次带动外壳转动1/8周长；使得每次转动停止时有一个大示踪体悬挂器处于环形台的缺口处；由于缺少了环形台的支撑，大示踪体悬挂器的条形挂钩向下倾斜，大示踪体从条形挂钩上滑下去，弹簧将条形挂钩推向上复位。
另外本发明还公开一种使用无人机双粒子抛投装置进行PIV测量的方法，包括如下步骤：
1)PIV测量无人机首先对测量区域进行初步拍摄测算获得初步测算照片；
2)分析初步测算照片，确定需要进行PIV粒子抛撒的区域，区分微型示踪体和大示踪体的不同抛撒区域；
3)测量无人机和双粒子抛投无人机同时起飞，在双粒子抛撒期间进行PIV测量拍摄；
4)对测量拍摄结果进行计算，若仍有区域不能满足测算条件，重复步骤2)，3)。
具体而言，本发明的有益效果如下：
1，能够进行微型示踪体及大示踪体两种标志物的远程投放；
2，投放口不会被微型示踪体堵塞；
3，大示踪体投放挂钩不会卡住，动作简单，保证快速完成投放。
附图说明
图1本发明整体正视示意图；
图2本发明的俯视示意图；
图3本发明移除固定横梁的俯视示意图；
图4本发明仰视示意图；
图5本发明活塞示意图；
图6本发明内壳示意图；
图7本发明大示踪体悬挂器示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一
一种用于PIV测量的无人机双粒子抛投装置，包括两个动力系统：一个是垂向动作的抛投微型示踪体装置；另一个是水平转动的抛投大示踪体装置。
上述的垂向动作的抛投微型示踪体装置：包括：活塞1、活塞舵机10、活塞顶杆11、活塞盖12、内壳2、连接立杆21；
上述的活塞顶杆11底端与活塞盖12固定连接，上部穿过内壳2和连接立杆21，通过销连与活塞舵机10的拨杆相连，活塞舵机10的拨杆往复运动带动活塞顶杆11在连接立杆21内往复运动，进而带动活塞盖12往复运动，开关内壳2的底部；
内壳2内装有微型示踪体，在活塞盖12处于张开位置时，微型示踪体在活塞盖12上滑落；在活塞盖处于关闭位置时，粒子在内壳内保存。
上述的水平转动的抛投大示踪体装置，包括：内壳2、外壳3、大示踪体悬挂器4、棘轮5，主动棘爪6，棘爪舵机7，锁紧块8，固定横梁9；
上述的内壳2顶部固定连接立杆21，连接立杆21穿过外壳3和棘轮5中心，通过锁紧块8锁紧并通过螺丝固定在固定横梁9上，固定横梁9固定在无人机上；
上述内壳2和外壳3之间是大示踪体存储空间；
上述的内壳2外侧设置开口环形台23；
上述的大示踪体悬挂器4通过固定角件41固定安装在外壳3内侧，条形挂钩43通过转轴安装在固定角件41上，条形挂钩43另一端搭在内壳2外侧的开口环形台23上，大示踪体挂在条形挂钩43上。
上述的棘轮5固定在外壳3的顶部，棘爪舵机7推动主动棘爪6往复运动，主动棘爪6每次推动棘轮5旋转一个齿位，被动棘爪在弹簧作用下卡住棘轮5，使得棘轮5在每个齿位处于持住状态；
棘轮5为8齿棘轮，每次带动外壳转动1/8周长；使得每次转动停止时有一个大示踪体悬挂器4处于环形台23的缺口处；由于缺少了环形台23的支撑，大示踪体悬挂器4的条形挂钩43向下倾斜，大示踪体从条形挂钩43上滑下去，弹簧将条形挂钩43推向上复位。
上述的连接立杆21外径为2cm，高度为15cm；
上述的内壳仓22外径为15cm，壁厚为2mm，高度为8cm；
上述的环形横臂23宽度为1cm，上有长度为周长的1/8的缺口；
上述的外壳3外径为18cm，壁厚为2mm，高度为6cm；
上述的条形挂钩8长度为2.8cm，厚度为0.5cm。
上述的大示踪体悬挂器4沿外壳3内壁可以安装8或16个。
另外本发明还公开一种使用无人机双粒子抛投装置进行PIV测量的方法，包括如下步骤：
1)PIV测量无人机首先对测量区域进行初步拍摄测算获得初步测算照片；
2)分析初步测算照片，确定需要进行PIV粒子抛撒的区域，区分微型示踪体和大示踪体的不同抛撒区域；
3)测量无人机和双粒子抛投无人机同时起飞，在双粒子抛撒期间进行PIV测量拍摄；
4)对测量拍摄结果进行计算，若仍有区域不能满足测算条件，重复步骤2)，3)。

Claims (2)

1.一种用于PIV测量的无人机双粒子抛投装置，其特征在于：包括两个动力系统：一个是垂向动作的抛投微型示踪体装置；另一个是水平转动的抛投大示踪体装置；
所述的垂向动作的抛投微型示踪体装置：包括：活塞、活塞舵机、活塞顶杆、活塞盖、内壳、连接立杆；
所述的活塞顶杆底端与活塞固定连接，上部穿过内壳和连接立杆，通过销连与活塞舵机的拨杆相连，活塞舵机的拨杆往复运动带动活塞顶杆在连接立杆内往复运动，进而带动活塞盖往复运动，开关内壳的底部；
内壳内装有微型示踪体，在活塞盖处于张开位置时，粒子在活塞盖上滑落；
在活塞盖处于关闭位置时，粒子在内壳内保存；
所述的水平转动的抛投大示踪体装置，包括：内壳、外壳、大示踪体悬挂器、棘轮，主动棘爪，棘爪舵机，锁紧块，固定横梁；
所述的内壳上固定连接立杆，连接立杆穿过外壳和棘轮中心，通过锁紧块锁紧并通过螺丝固定在固定横梁上，固定横梁固定在无人机上；
所述内壳和外壳之间是大示踪体存储空间；
所述的内壳外侧设置开口环形台；
所述的大示踪体悬挂器通过固定角件固定安装在外壳内侧，条形挂钩通过转轴安装在固定角件上，条形挂钩另一端搭在内壳外侧的开口环形台上，大示踪体挂在条形挂钩上。
2.根据权利要求1所述的一种用于PIV测量的无人机双粒子抛投装置，其特征在于：
所述的棘轮固定在外壳的顶部，棘爪舵机推动主动棘爪往复运动，主动棘爪每次推动棘轮旋转一个齿位，被动棘爪在弹簧作用下卡住棘轮，使得棘轮在每个齿位处于持住状态；棘轮为8齿棘轮，每次带动外壳转动1/8周长；使得每次转动停止时有一个大示踪体悬挂器处于环形台的缺口处；由于缺少了环形台的支撑，大示踪体悬挂器的条形挂钩向下倾斜，大示踪体从条形挂钩上滑下去，弹簧将条形挂钩推向上复位。
CN202011274454.XA 2020-11-15 2020-11-15 一种用于piv测量的无人机双粒子抛投装置 Active CN112319815B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011274454.XA CN112319815B (zh) 2020-11-15 2020-11-15 一种用于piv测量的无人机双粒子抛投装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011274454.XA CN112319815B (zh) 2020-11-15 2020-11-15 一种用于piv测量的无人机双粒子抛投装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112319815A CN112319815A (zh) 2021-02-05
CN112319815B true CN112319815B (zh) 2024-04-30

Family

ID=74318815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011274454.XA Active CN112319815B (zh) 2020-11-15 2020-11-15 一种用于piv测量的无人机双粒子抛投装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112319815B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102564508A (zh) * 2011-12-14 2012-07-11 河海大学 基于视频图像的河流流量在线测验实现方法
CN105242066A (zh) * 2015-09-30 2016-01-13 东南大学 一种贴壁射流气固两相速度场的同步测量装置与方法
CN105334347A (zh) * 2015-11-20 2016-02-17 中国计量学院 一种基于无人机的粒子图像测速检测系统及方法
CN107462397A (zh) * 2017-08-14 2017-12-12 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种湖区超大范围表面流场测量方法
CN208420969U (zh) * 2018-07-03 2019-01-22 梁相龙 基于piv流场测试的粒子播撒装置
CN110132247A (zh) * 2019-05-17 2019-08-16 上海勘测设计研究院有限公司 一种多空间尺度的水体流场观测互补方法
CN110316364A (zh) * 2019-06-26 2019-10-11 华南农业大学 用于积水水域防治蚊虫的固体药物抛投无人机及其抛投方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019046837A1 (en) * 2017-09-02 2019-03-07 Precision Drone Services Intellectual Property, Llc SEED DISTRIBUTION ASSEMBLY FOR AERIAL VEHICLE

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102564508A (zh) * 2011-12-14 2012-07-11 河海大学 基于视频图像的河流流量在线测验实现方法
CN105242066A (zh) * 2015-09-30 2016-01-13 东南大学 一种贴壁射流气固两相速度场的同步测量装置与方法
CN105334347A (zh) * 2015-11-20 2016-02-17 中国计量学院 一种基于无人机的粒子图像测速检测系统及方法
CN107462397A (zh) * 2017-08-14 2017-12-12 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种湖区超大范围表面流场测量方法
CN208420969U (zh) * 2018-07-03 2019-01-22 梁相龙 基于piv流场测试的粒子播撒装置
CN110132247A (zh) * 2019-05-17 2019-08-16 上海勘测设计研究院有限公司 一种多空间尺度的水体流场观测互补方法
CN110316364A (zh) * 2019-06-26 2019-10-11 华南农业大学 用于积水水域防治蚊虫的固体药物抛投无人机及其抛投方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112319815A (zh) 2021-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3572129A (en) Free-fall bottom sampler
CN107655517B (zh) 基于压敏粒子光强测量的空间流体速度压力同步测量系统
CN111028480A (zh) 一种落水检测与报警系统
CN112319815B (zh) 一种用于piv测量的无人机双粒子抛投装置
CN106569228B (zh) Ccd侧向激光雷达的大气退偏振度廓线探测装置的探测方法
CN113188000B (zh) 一种湖边落水人员识别救援系统及方法
CN213535111U (zh) 一种用于piv测量的无人机双粒子抛投装置
CN108844620B (zh) 一种重力式螺旋桨测噪装置
CN102698716A (zh) 一种金属氧化物颗粒吸附剂及其制备方法
CN112326346A (zh) 一种安装稳固的无人机取样装置
CN210574190U (zh) 一种火灾警示装置
CN202281743U (zh) 沙粒冲击器
CN213535110U (zh) 一种用于piv测量的无人机大示踪体抛投装置
CN214986133U (zh) 一种消防无人机云台
CN111219643A (zh) 一种方便转动的具有摄像监控功能的灯具
CN206177650U (zh) 基于纳米功能材料的七工位转盘式重金属富集采样装置
CN211374434U (zh) 一种仓储空间粉尘浓度检测装置
CN115358523A (zh) 一种基于多旋翼无人机快速建模的项目策划方法
CN109557004A (zh) 检测腔结构、检测装置、拍摄设备及终端
CN111157330B (zh) 一种凝胶颗粒强度测量装置及方法
CN114062146A (zh) 一种星壤低重力实验模拟方法及装置
CN113933096A (zh) 一种湖泊底泥检测用采样收集设备
CN207045768U (zh) 一种光电吊舱及飞行器
CN206248548U (zh) 一种海水叶绿素a含量的检测装置及其光学装配底座
CN214776661U (zh) 一种应用于无人机的姿态调试装置

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