[发明专利]高温飞行颗粒温度、速度、粒径的原位测量方法

摘要

本发明公开了一种高温飞行颗粒温度、速度、粒径的原位测量方法，步骤为：步骤一、利用相机拍摄高温飞行颗粒的图像；拍摄时，相机光轴方向与颗粒运动轨迹所在平面尽量垂直；步骤二、根据曝光时间对拍摄的图像进行处理，得到图像中颗粒的运动轨迹；步骤三、识别运动轨迹的中心位置和运动方向、利用沿运动方向的图像强度跃迁计算轨迹的像素长度；步骤四、计算各物理参数：颗粒轨迹的温度、颗粒轨迹的速度、颗粒轨迹的直径。本发明可以用于观测一定空间范围内大量颗粒的温度、速度、粒径信息，也可用于测量单个颗粒在飞行过程中温度、速度、粒径甚至形态的变化可广泛用于各种白炽发光的固体颗粒。

主权项

1.一种高温飞行颗粒温度、速度、粒径的原位测量方法，其特征在于，步骤为：步骤一、利用相机拍摄高温飞行颗粒的图像；拍摄时，相机光轴方向与颗粒运动轨迹所在平面尽量垂直；步骤二、根据曝光时间对拍摄的图像进行处理，得到图像中颗粒的运动轨迹；步骤三、识别运动轨迹的中心位置和运动方向、利用沿运动方向的图像强度跃迁计算轨迹的像素长度；步骤四、计算各物理参数：颗粒轨迹的温度：其中，为图像中所有颗粒轨迹运动覆盖像素的R通道强度平均值；为图像中所有颗粒轨迹运动覆盖像素的G通道强度平均值；为图像中所有颗粒轨迹运动覆盖像素的R和G通道的强度分别相加后的比值；系数k₁，k₂和k₃利用黑体炉标定进行多项式拟合求解；颗粒轨迹的速度：其中，V是颗粒的运动速度；L是颗粒运动轨迹在图像上的长度；t_exp是相机的曝光时间；M是图像放大率；颗粒轨迹的直径：其中，D_obj是物体的实际尺寸，D_img是颗粒运动轨迹的宽度。