[发明专利]一种用于流体力学试验中粒子图像测速仪测量旋转部件的同步装置及方法

摘要

本发明提出了一种用于流体力学试验中粒子图像测速仪测量旋转部件的同步装置及方法，包括旋转部件输出信号装置、信号转换装置、粒子图像测速仪和同步控制系统；通过旋转部件输出信号装置获得脉冲信号，由于旋转部件转速高，可以达到2000r/min以上，而粒子图像测速仪的采集频率通常在20Hz以内，通过信号转换装置对脉冲信号进行计数，转换得到脉冲触发信号，触发同步器实现激光器和CCD相机同步工作。由于高速旋转部件在很小的时间尺度内仍有较大的空间位移，而电子设备具有一定的响应时间，所以为了精确捕获旋转部件的特定状态，需要考虑系统延迟，本发明在测量系统延迟后，对系统延迟进行补偿，从而能够在很小的尺度内精确同步所有设备在旋转部件的某一要求的特定状态同时工作。

主权项

1.一种用于流体力学试验中粒子图像测速仪测量旋转部件的同步装置，其特征在于：包括旋转部件输出信号装置、信号转换装置、粒子图像测速仪和同步控制系统；所述旋转部件输出信号装置包括电机支座、伺服电机、空心轴、旋转部件转轴；伺服电机固定在电机支座内，旋转部件转轴连接在伺服电机上；空心轴套在旋转部件转轴外侧，并固定在电机支座上，旋转部件转轴与空心轴之间通过轴承同轴配合；伺服电机能够通过旋转部件转轴带动旋转部件按照流体力学试验要求进行转动；所述旋转部件转轴侧壁上固定安装有磁铁，所述空心轴侧壁上安装有霍尔传感器，且霍尔传感器与磁铁处于同一高度，当磁铁朝向霍尔传感器时，能够触发霍尔传感器产生脉冲信号；所述信号转换装置包括单片机；霍尔传感器产生脉冲信号输入单片机，单片机能够对输入的脉冲信号进行计数，并在达到设定脉冲数后，产生同步触发信号；所述同步控制系统包括计算机和同步器；信号转换装置产生的同步触发信号输入同步器；同步器与计算机以及粒子图像测速仪的激光器和CCD相机相连；计算机能够设置粒子图像测速仪的工作模式并采集CCD相机的图像数据；同步器能够控制激光器和CCD相机同步工作。