[发明专利]一种仿生鱼摆尾的压力场测量装置与方法

摘要

一种仿生鱼摆尾的压力场测量装置与方法，包括透明玻璃钢水槽，高能激光器、D型柱透镜。所述透明玻璃钢水槽内部均匀布撒PIV示踪粒子，机械仿生鱼的尾部摆动时带动水槽内的PIV示踪粒子运动，产生位移。操作架固定在透明玻璃钢水槽，操作架通过可伸缩式机械臂连接机械仿生鱼的背鳍，操作架设有微型压力传感器，操作架一侧设有CCD摄像机，CCD摄像机连接后处理系统。透明玻璃钢水槽外部设有高能激光器。高能激光器产生的点光源穿过D型柱透镜的平面一侧，经过曲面一侧的折射，产生面光源，面光源穿透透明玻璃钢水槽照射在机械仿生鱼的中线所在平面，该平面的PIV示踪粒子被照亮，从而被CCD摄像机所捕捉到。本发明可从PIV的速度场数据中获取压力场，通过微型压力传感器实时监测点的瞬时压力，作为求解控制容积法时的参考压力点，即可获取准确的鱼体摆尾产生的压力场。

主权项

一种仿生鱼摆尾的压力场测量装置，包括透明玻璃钢水槽（1），高能激光器（8）、D型柱透镜（9），其特征在于：所述透明玻璃钢水槽（1）内部均匀布撒PIV示踪粒子（2），机械仿生鱼（6）的尾部摆动时带动水槽内的PIV示踪粒子（2）运动，产生位移；操作架（3）固定在透明玻璃钢水槽（1），操作架（3）通过可伸缩式机械臂连接机械仿生鱼（6）的背鳍，操作架（3）设有微型压力传感器（4），其压力感应元件伸入水体中，用于监测压力值；操作架（3）一侧设有CCD摄像机（5），CCD摄像机（5）连接后处理系统（7）；透明玻璃钢水槽（1）外部设有高能激光器（8）；高能激光器（8）产生的点光源穿过D型柱透镜（9）的平面一侧，经过曲面一侧的折射，产生面光源，面光源穿透透明玻璃钢水槽（1）照射在机械仿生鱼（6）的中线所在平面，该平面的PIV示踪粒子（2）被照亮，从而被CCD摄像机（5）所捕捉到。