JPH0312558A - 流速測定装置 - Google Patents
流速測定装置Info
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- JPH0312558A JPH0312558A JP14538589A JP14538589A JPH0312558A JP H0312558 A JPH0312558 A JP H0312558A JP 14538589 A JP14538589 A JP 14538589A JP 14538589 A JP14538589 A JP 14538589A JP H0312558 A JPH0312558 A JP H0312558A
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- sheet
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シート状の光を流体に照射して、流速測定を
行う流速測定装置に関する。
行う流速測定装置に関する。
シート光による流れの計測は、例えば特開昭５８−１５
４６６６号公報に記載のように、シート上の流体の軌跡
をカメラで撮影し、平面上の流速の２次元成分を測定す
るものであった。
４６６６号公報に記載のように、シート上の流体の軌跡
をカメラで撮影し、平面上の流速の２次元成分を測定す
るものであった。
（発明が解決しようとする課題）
上記従来技術は、禍の断面などの三次元性の強い複雑な
流れの計測に関しての配慮がなされておらず、安定な２
次元的な流れしか測定できない間厘があった。
流れの計測に関しての配慮がなされておらず、安定な２
次元的な流れしか測定できない間厘があった。
本発明は、三次元性の強い流れを計測するのに好適な流
体測定装置を提供することを目的とする。
体測定装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、シート光によって得られる
トレーサ粒子の散乱光を撮影する撮影装置を複数台備え
、各々の撮影装置を走査するために首振り手段を設けた
ものである。
トレーサ粒子の散乱光を撮影する撮影装置を複数台備え
、各々の撮影装置を走査するために首振り手段を設けた
ものである。
シート光により発光したトレーサ粒子の軌跡は、各々の
撮影装置に線として記録され、この線の長さと及び傾き
は撮影装置の走査速度と流速によって変化する。この撮
影装置を異速度で走査し得られた軌跡について、長さ、
傾きを比較、演算することにより、シート上の流速の３
次元成分を求めることができる。
撮影装置に線として記録され、この線の長さと及び傾き
は撮影装置の走査速度と流速によって変化する。この撮
影装置を異速度で走査し得られた軌跡について、長さ、
傾きを比較、演算することにより、シート上の流速の３
次元成分を求めることができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は本発明による流速測定の原理図である。
１０１はシート光であり、例えば一定幅Ｑのシートレー
ザ光である。１０２は流体と一体となって移動しシート
通過時に散乱光を発生するトレーサ粒子であり、例えば
シート光に対し、ある角度をもった速度Ｖ、で運動して
いる。１０３１ 、１０３２はトレーサ粒子の散乱光を
撮影する撮影装置であり例えばカメラである。このカメ
ラ１０３１゜１０３２は異速度で首振り運動をしており
、例えば１０３１は固定、１０３２はＺ軸を回転軸に角
速度ωで運動している。１０４１，１０４２は散乱光を
撮影した画像であり、１０４１はカメラ１０３１．１ｏ
４２はカメラ１０３２によって得られる画像である。こ
の撮影画像１０４１．１０４２によりトレーサ粒子の速
度を求める。
ザ光である。１０２は流体と一体となって移動しシート
通過時に散乱光を発生するトレーサ粒子であり、例えば
シート光に対し、ある角度をもった速度Ｖ、で運動して
いる。１０３１ 、１０３２はトレーサ粒子の散乱光を
撮影する撮影装置であり例えばカメラである。このカメ
ラ１０３１゜１０３２は異速度で首振り運動をしており
、例えば１０３１は固定、１０３２はＺ軸を回転軸に角
速度ωで運動している。１０４１，１０４２は散乱光を
撮影した画像であり、１０４１はカメラ１０３１．１ｏ
４２はカメラ１０３２によって得られる画像である。こ
の撮影画像１０４１．１０４２によりトレーサ粒子の速
度を求める。
トレーサ粒子がシートを通過する時間は。
１＝−
ｘ
である。第２図、第３図より
ｄｘｚ＝ｃ ｌ Ｖｚ’ ｔ ｄｚｚ
＝Ｃ会 ｖｚ ｌ ｔ。
＝Ｃ会 ｖｚ ｌ ｔ。
ｄｘｙ＝ｃ−ｖｙ’ｔ ｄｚｙ＝ｃ（ｖｙ−ωＬ）
・し但し、Ｃ：光学系で定まる定数 ｄｔｚ＝ｄ１ｓｉｎｆ）ｘ ｄｚｚ＝ｄ２ｓｉｎ０
２ｄ １ｙ ＝ ｄ ＩＣ０８θ ｔ
ｄ ２Ｆ ＝ ｄ ２ＣＯ８０２以上示した関
係式から、 −Ｑ Ｖ ｘ ＝ ωＬ ｄ １ツー ｄ ｚｙ ｄｌｙ−ｄｚｙ ｄｌｙ−ｄｚｙ が求まり、撮影画像１０４１．１０４１によりトレーサ
粒子の３次元移動速度ＶＸＴ Ｖｙ、Ｖｚが得られ、流
体の流速が求まる。
・し但し、Ｃ：光学系で定まる定数 ｄｔｚ＝ｄ１ｓｉｎｆ）ｘ ｄｚｚ＝ｄ２ｓｉｎ０
２ｄ １ｙ ＝ ｄ ＩＣ０８θ ｔ
ｄ ２Ｆ ＝ ｄ ２ＣＯ８０２以上示した関
係式から、 −Ｑ Ｖ ｘ ＝ ωＬ ｄ １ツー ｄ ｚｙ ｄｌｙ−ｄｚｙ ｄｌｙ−ｄｚｙ が求まり、撮影画像１０４１．１０４１によりトレーサ
粒子の３次元移動速度ＶＸＴ Ｖｙ、Ｖｚが得られ、流
体の流速が求まる。
第４図は、上記の原理を応用した流体計測システムの一
実施例である。２０１は光源であり、例えばレーザ光源
である。２０２は、開閉動作を行うシャッタ、２０３は
、光をシート状に拡げるための光学系（シート光発生レ
ンズ）であり、例えばシリンドリカルレンズである。光
［２０１より発せられた光は、例えば光ファイバにより
、シャッタ２０２を経て、シート光発生レンズ２０３へ
導かれ、シート光となり測定風洞２０４内の測定領域へ
照射される。２０４は測定風洞であり、風洞中の流速を
測定すべき流体中には、多数のトレーサ流子１０２が混
入されている。２０５は一定の厚さのシート光である。
実施例である。２０１は光源であり、例えばレーザ光源
である。２０２は、開閉動作を行うシャッタ、２０３は
、光をシート状に拡げるための光学系（シート光発生レ
ンズ）であり、例えばシリンドリカルレンズである。光
［２０１より発せられた光は、例えば光ファイバにより
、シャッタ２０２を経て、シート光発生レンズ２０３へ
導かれ、シート光となり測定風洞２０４内の測定領域へ
照射される。２０４は測定風洞であり、風洞中の流速を
測定すべき流体中には、多数のトレーサ流子１０２が混
入されている。２０５は一定の厚さのシート光である。
２０６ａ、２０６ｂはテレビカメラであり、それぞれ異
なった角速度で首振り運動をしており、例えば第１図に
示すように、一方は固定、もう一方はある角速度ωで首
を振っている。２０７は、テレビカメラ２０６ａ。
なった角速度で首振り運動をしており、例えば第１図に
示すように、一方は固定、もう一方はある角速度ωで首
を振っている。２０７は、テレビカメラ２０６ａ。
２０６ｂで撮影した画像をコンピュータ２０８で処理が
行えるディジタル信号へ変換するための画像処理装置で
ある。２０８はコンピュータであり、画像処理装置２０
７より得られた２枚の画像データから３次元の流速成分
を求める。２０９はコンピュータ２０８の外部記憶装置
であり、例えば磁気ディスク装置である。
行えるディジタル信号へ変換するための画像処理装置で
ある。２０８はコンピュータであり、画像処理装置２０
７より得られた２枚の画像データから３次元の流速成分
を求める。２０９はコンピュータ２０８の外部記憶装置
であり、例えば磁気ディスク装置である。
以下、本装置の動作例を示す。操作者は、コンピュータ
２０８に対し、測定開始の指示を与える。
２０８に対し、測定開始の指示を与える。
次にコンピュータ２０８は、テレビカメラ２０６ａ。
２０６ｂに対して首振り速度等の指令を与え、更に、シ
ャッタ２０２を開いて、風洞２０４内部にシート光２０
５を生成させる。テレビカメラ２０６ａ 。
ャッタ２０２を開いて、風洞２０４内部にシート光２０
５を生成させる。テレビカメラ２０６ａ 。
２０６ｂによって撮影された２枚の画像は、画像処理装
置ｆｔ２０７により、ディジタル信号に変換され、コン
ピュータ２０８へ送られる。コンピュータ２０８は、第
５図に示すように２枚の画像情報をもとに、流速の３次
元成分を求め、操作者への表示や、磁気ディスク２０９
への保存を行う。以上により、シート上の流速の３次元
針側を行うことができる。
置ｆｔ２０７により、ディジタル信号に変換され、コン
ピュータ２０８へ送られる。コンピュータ２０８は、第
５図に示すように２枚の画像情報をもとに、流速の３次
元成分を求め、操作者への表示や、磁気ディスク２０９
への保存を行う。以上により、シート上の流速の３次元
針側を行うことができる。
尚、前記テレビカメラ２０６ａ、２０６ｂをくび振り運
動させるかわりに、テレビカメラの直前に、回転あるい
は首振り運動を行う、多面鏡あるいは鏡を設けても、同
等の効果を得ることができる。
動させるかわりに、テレビカメラの直前に、回転あるい
は首振り運動を行う、多面鏡あるいは鏡を設けても、同
等の効果を得ることができる。
本発明によれば、平面上の３次元流速を同時に測定する
ことができ、測定時間の大幅な短縮が可能となる。
ことができ、測定時間の大幅な短縮が可能となる。
第１図は本発明の測定原理を示した図、第２図および第
３図は画像の説明図、第４図は本発明の原理を応用した
風洞内の３次元流速を行う３次元流速測定システム図、
第５図は、コンピュータ２０８の動作を示した図である
。
３図は画像の説明図、第４図は本発明の原理を応用した
風洞内の３次元流速を行う３次元流速測定システム図、
第５図は、コンピュータ２０８の動作を示した図である
。
Claims (1)
- １、一定幅の光シートを発生するシート光発生装置と、
流体と同一速度で運動している粒子がシート光を通過す
る時に得られる散乱光を撮影する複数台の撮影装置と、
前記撮影装置を異速度で首振り運動させるための駆動機
構を備え、前記撮影装置より得られる複数枚の画像から
、流速の３次元成分を測定することを特徴とする流速測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14538589A JP2753328B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 流速測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14538589A JP2753328B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 流速測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0312558A true JPH0312558A (ja) | 1991-01-21 |
| JP2753328B2 JP2753328B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=15384024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14538589A Expired - Lifetime JP2753328B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 流速測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753328B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP14538589A patent/JP2753328B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2753328B2 (ja) | 1998-05-20 |
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