[发明专利]一种运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置及方法

权利要求书

1.一种运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：包括控制电脑、燃烧器、转盘机构、图像采集装置、转盘驱动装置和支撑座，所述燃烧器连接在转盘机构上，转盘机构设置于支撑座上；所述转盘驱动装置置于支撑座内，且通过转轴与转盘机构连接；所述转盘驱动装置、图像采集装置分别与控制电脑连接；图像采集装置与转盘机构连接，且与燃烧器的位置对应设置。

2.根据权利要求1所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述图像采集装置包括CCD照相机、高速摄像仪、脉冲激光器和同步控制器，所述CCD照相机连接在转盘机构上，高速摄像仪、脉冲激光器、同步控制器设置于外部的工作台上；CCD照相机的镜头、高速摄像仪的摄像头、脉冲激光器分别与燃烧器的位置对应设置；所述脉冲激光器与同步控制器连接，同步控制器、CCD照相机、高速摄像仪分别与控制电脑连接。

3.根据权利要求2所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述高速摄像仪为两个，分别与燃烧器的位置对应设置。

4.根据权利要求2所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述转盘机构包括转盘体、相机支座和转轴支座，所述相机支座、转轴支座均设置于转盘体的中心位置，且相机支座连接在转盘体的上表面，转轴支座连接在转盘体的下表面；相机支座与图像采集装置中的CCD照相机连接，转轴支座与转轴连接。

5.根据权利要求4所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述转盘体的下表面设有若干个径向加强肋架和周向加强肋架，所述径向加强肋架沿转盘体的径向设置，且各径向加强肋架均匀分布；所述周向加强肋架连接在相邻的两个径向加强肋架之间。

6.根据权利要求4所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述转轴支座上设有转轴安装孔，所述转轴的上端与转轴安装孔配合连接，其下端与支撑座连接；所述相机支座上设有相机定位孔，所述图像采集装置中的CCD照相机与相机定位孔配合连接。

7.根据权利要求4所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述转盘体为圆形，其外径为800～2000mm。

8.根据权利要求4所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述转盘驱动装置包括相互连接的变频控制器和变频电动机，所述变频控制器与控制电脑连接，所述变频电动机通过联轴器与转轴连接。

9.根据权利要求1所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述支撑座包括依次连接的上固定框架、立柱架、下固定框架，所述立柱架为若干个，所述盘体机构设置于上固定框架上，所述转盘驱动装置置于各立柱架围成的框体内；所述转轴穿过上固定框架与所述转盘驱动装置连接。

10.由权利要求8所述装置实现的运动火源火焰锋面结构的可视化测量方法，其特征在于：控制电脑、图像采集装置、转盘驱动装置分别上电，同时点燃燃烧器，使其产生火焰；控制电脑控制变频控制器启动变频电动机，变频电动机带动转轴转动，转轴带动转盘体、燃烧器、CCD照相机同步转动；同时，控制电脑向同步控制器发送信号，通过同步控制器控制脉冲激光器启动，脉冲激光器发光并照亮被测的火焰；燃烧器在转动的同时，火焰相对CCD照相机静止，火焰相对高速摄像仪转动，CCD照相机实时采集火焰锋面结构的静态图像，高速摄像仪实时采集火焰锋面结构瞬间变化图像；CCD照相机以及高速摄像仪采集到的图像发送至控制电脑，以供控制电脑进行后续处理；在测量过程中，通过控制电脑调节变频控制器的输出频率，从而调节变频电动机的转速，进而改变转轴的转速，调节转盘、燃烧器的转速，以测量不同速度下火焰锋面结构的图像信息，以供后续实验使用。