[实用新型]反射式纹影系统科普演示装置有效

专利信息
申请号: 201821866311.6 申请日: 2018-11-13
公开(公告)号: CN209514992U 公开(公告)日: 2019-10-18
发明(设计)人: 秦剑宏;董婧;张倩;王旭 申请(专利权)人: 重庆科技馆
主分类号: G09B23/22 分类号: G09B23/22
代理公司: 北京市广友专利事务所有限责任公司 11237 代理人: 张仲波
地址: 400024 重庆*** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 展台 球面镜 本实用新型 点光源组件 相机 安装支架 科普演示 相机组件 凹面镜 反射式 透孔 纹影 电视机 视频输出线 操作按钮 侧面设置 距离设置 科普展品 热源组件 摄像模式 水平错开 水平滑动 相机云台 演示装置 状态稳定 组件包括 保护壳 中心处 光源 加热 复制
【说明书】:

实用新型提供一种反射式纹影系统科普演示装置,属于科普展品技术领域,所述演示装置包括展台,展台的一侧设置有可水平滑动和定位的点光源组件和相机组件,另一侧设置有球面镜组件,展台的中部设置有说明牌和操作按钮,展台的中部后方设置有电视机,其中:点光源组件包括安装支架,安装支架上开设有透孔,透孔的中心处水平错开一定距离设置有点光源;相机组件包括相机云台,相机云台上设置有相机,相机设定为摄像模式,视频输出线连接电视机;球面镜组件包括凹面镜和凹面镜保护壳,球面镜组件的侧面设置有能够加热其光路上的空气的热源组件。本实用新型具备结构简单,状态稳定,操作便捷且可快速重复使用和快速复制多项特性。

技术领域

本实用新型涉及科普展品技术领域,特别是指一种反射式纹影系统科普演示装置。

背景技术

纹影(schlieren)技术,也称作纹影法,是一种光学观测技术,简单的说它的原理是利用气流对光波的扰动,将不可被肉眼看见的气流的变化,转化成可以被看见的图像。纹影法包括黑、白纹影法,彩色纹影法和干涉纹影法,其核心在于利用光在被测流场中的折射率梯度正比于流场的气流密度的原理,将流场中密度梯度的变化转变为记录平面上相对光强的变化,使可压缩流场中的激波、压缩波等密度变化剧烈的区域成为可观察、可分辨的图像,从而记录下来。纹影法作为最常用的光测方法,在流体力学实验中具有广泛的应用,可用于观测气流的边界层、燃烧、激波、气体内的冷热对流以及风洞或水洞流场。

常见的纹影系统是将高速摄像机和纹影法结合起来,使得对流场的观测更为直接形象,特别是彩色纹影技术的发展,使得拍摄的图像更加美观。典型的纹影系统按照光线通过被测流场区的形状分为平行光纹影系统和锥形光纹影系统,其中平行光纹影系统因能够真实反映被观测流体的密度变化,故被广泛应用于实验之中。平行光纹影系统又分为透射式和反射式两种,透射式的光学成像质量好,但对视场要求比较大的目标需要大口径纹影透镜,加工比较困难。反射式纹影系统市面上主要有两类,一是用在光学观测领域的专业级纹影系统(纹影仪),其用于科研领域,构成相对复杂,所用设备价格昂贵,且观测环境要求较高,普通老百姓鲜有机会接触到;二是发烧友用于观察纹影现象的DIY纹影系统,其构成虽简单,价格便宜,但结构不稳定,容易被损坏,不适合在公共场合反复使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单,状态稳定,操作便捷且可快速重复使用的反射式纹影系统科普演示装置。

为解决上述技术问题,本实用新型的实施例提供一种反射式纹影系统科普演示装置,包括展台,所述展台的一侧设置有可水平滑动和定位的点光源组件和相机组件,另一侧设置有球面镜组件,所述展台的中部设置有说明牌和操作按钮,所述展台的中部后方设置有电视机,其中:

所述点光源组件包括安装支架,所述安装支架上开设有透孔,所述透孔的中心处水平错开一定距离设置有点光源;

所述相机组件包括相机云台,所述相机云台上设置有相机,所述相机设定为摄像模式,视频输出线连接所述电视机;

所述球面镜组件包括凹面镜和凹面镜保护壳,所述球面镜组件的侧面设置有能够加热其光路上的空气的热源组件;

所述相机的镜头、透孔和凹面镜的中心水平轴向对齐,所述点光源位于所述凹面镜的两倍焦距处,经所述凹面镜反射所成的像与物在同一焦平面上,且物、像并列,像点处放置有刀片,所述相机位于所述刀片的后方。

进一步的,所述展台的一侧设置有滑轨,所述点光源组件还包括可沿所述滑轨水平轴向移动且可通过锁紧螺丝固定的点光源组件基座,所述安装支架设置在所述点光源组件基座上,所述相机组件还包括可沿所述滑轨水平轴向移动且可通过锁紧螺丝固定的相机云台基座,所述相机云台设置在所述相机云台基座上。

进一步的,所述点光源为LED点光源。

进一步的,所述相机的镜头采用f70—200mm可变长焦镜头,以所述点光源为焦点。

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