離心泵PIV試驗定位鎖相裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種離心泵PIV試驗定位鎖相裝置。所要解決的技術問題是提供的裝置應能在離心泵進行PIV試驗時，精確定位轉動中的離心泵葉輪位置，并將該位置信號傳遞給PIV試驗裝置以便于后續的圖像生成，并且該裝置還應具有結構簡單、成本較低和精度較高的特點。技術方案是：離心泵PIV試驗定位鎖相裝置，該裝置包括模型泵、驅動模型泵的電機以及PIV裝置，所述PIV裝置包括計算機、與計算機連接的同步控制器、與同步控制器連接并用于照射模型泵內部的激光系統、與計算機連接并用于拍攝模型泵內部粒子圖像的兩臺CCD相機，其特征在于：所述電機上安裝有向PIV裝置輸出電機轉動信號的定位裝置。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于離心泵內部流動試驗的裝置，具體是離心泵PIV試驗定位鎖相裝置。
技術介紹
離心泵內部流動研究一直是國內外研究的重點，主要有理論研究、數值研究和試驗研究等多種研究方法，其中試驗研究是最基本和最有效的方法之一。目前隨著工程實踐的需要以及近代光學技術、激光技術和計算機技術的發展，在流動測量研究方面逐漸形成了以粒子圖像測速(PIV)、激光誘導熒光法等為代表的新一代流動顯示技術，不僅能獲得較為精確的定量測量能力，而且實現了復雜空間機構的瞬態顯示與測量，因此對于復雜流動的研究(尤其是離心泵內部流動研究)具有重要意義。·PIV技術的基本原理是在流場中布撒示蹤粒子，使用脈沖激光片光源照亮所測流場區域，通過連續兩次或多次曝光，使得粒子的圖像被記錄在底片或CCD相機中，并采用光學楊氏條紋法、自相關法或互相關法來處理所獲得的圖像，從而計算出流場中各點的流速矢量和其他運動參量(包括速度矢量圖、速度分量圖、流線圖等)。從本質上來講，PIV是利用布撒在流體中的跟隨性較好的示蹤粒子來表現該位置上的流場速度。由于離心泵內部的流動是一種旋轉的復雜流動，并且離心泵內部結構具有不對稱性，因此在進行PIV測試試驗時，如何對離心泵內轉動的葉輪進行跟蹤定位，確保所拍攝圖像中的葉輪葉片都是位于同一位置和同一流道中，以便于通過PIV技術生成的離心泵內部瞬態圖像更為精準，是一個亟待解決的難題。
技術實現思路
本技術的目的是克服上述
技術介紹
中的不足，提供一種新型的離心泵PIV試驗定位鎖相裝置，該裝置應能在離心泵進行PIV試驗時，精確定位轉動中的離心泵葉輪位置，并將該位置信號傳遞給PIV試驗裝置以便于后續的圖像生成，并且該裝置還應具有結構簡單、成本較低和精度較高的特點。本技術采用的技術方案是離心泵PIV試驗定位鎖相裝置，該裝置包括模型泵、驅動模型泵的電機以及PIV裝置，所述PIV裝置包括計算機、與計算機連接的同步控制器、與同步控制器連接并用于照射模型泵內部的激光系統、與計算機連接并用于拍攝模型泵內部粒子圖像的兩臺CCD相機，其特征在于所述電機上安裝有向PIV裝置輸出電機轉動信號的定位裝置。所述定位裝置包括一安裝于電機工作軸上并輸出電機轉動信號的軸編碼器以及與所述軸編碼器連接并用于統計軸編碼器輸出信號的計數器。所述計數器與所述同步控制器電連接。本技術的有益效果是本技術提供的離心泵PIV試驗定位鎖相裝置，通過在電機的工作軸上連接一個軸編碼器，該軸編碼器可將電機工作軸的轉動情況轉化為脈沖信號并傳輸給計數器進行統計，當計數器的統計信號達到預定值后將觸發激光系統并進行拍照，使得在拍照時離心泵葉輪的葉片都位于同一位置上，實現了 Piv測試試驗時的定位鎖相；因此該裝置不僅結構簡單，操作方便，而且定位精度高，能夠適應離心泵內部流場的研究需要，完全達到了預期的效果。附圖說明圖I是本技術的示意圖。具體實施方式如圖所示，離心泵PIV試驗定位鎖相裝置，包括模型泵3、驅動模型泵的電機I以及PIV裝置；其中，所述PIV裝置包括計算機5、同步控制器7、激光系統6和兩臺CCD相機4;計算機分別與同步控制器和兩臺CCD相機連接，同步控制器與激光系統連接；另外，電機轉動軸上安裝有軸編碼器2，軸編碼器與計數器8連接，計數器與同步控制器通過導線實現 電連接。本技術中軸編碼器的工作原理是當電機工作軸轉動時，軸編碼器將輸出以下脈沖信號首先，軸編碼器內的兩個圓光柵能隨電機工作軸同時轉動，光線透過圓光柵的線紋部分后將形成兩個明暗相間的光條紋信號，光電元件接收這兩個光條紋信號后將發出兩個交替變換的脈沖信號；此外軸編碼器上還將發出一個Z相脈沖信號，又稱為“每轉脈沖”，它表示電機工作軸旋轉的原點；這三個脈沖信號被發送到計數器中，計數器通過計算脈沖的數量和頻率就可測出電機工作軸以及離心泵葉輪的轉角及轉速。本技術中計數器是數字系統中用途最廣的基本邏輯器件，其功能是統計軸編碼器發出脈沖信號的個數，并通過同步控制器來觸發激光系統發出片光；另外，該計數器使用了 L0CK(K/P)鍵保護鍵盤，可保證設置不會被輕易更改。本技術中的軸編碼器和計數器均可通過購買獲得。本技術的工作步驟如下首先設定好計數器，電機在啟動時將帶動模型泵轉動，連接在電機工作軸上的軸編碼器則測出電機工作軸的轉速并發出脈沖信號至計數器；計數器對接收到的脈沖信號進行統計，當發出脈沖信號的個數達到計數器的設定值時，同步控制器在計算機的控制下觸發激光系統發出激光，同時CCD相機在計算機的控制下進行拍照；這樣就保證了在拍照時模型泵上葉輪的葉片剛好轉到同一位置。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
離心泵PIV試驗定位鎖相裝置，該裝置包括模型泵（3）、驅動模型泵的電機（1）以及PIV裝置，所述PIV裝置包括計算機（5）、與計算機連接的同步控制器（7）、與同步控制器連接并用于照射模型泵內部的激光系統（6）、與計算機連接并用于拍攝模型泵內部粒子圖像的兩臺CCD相機（4），其特征在于：所述電機上安裝有向PIV裝置輸出電機轉動信號的定位裝置。

【技術特征摘要】
1.離心泵Piv試驗定位鎖相裝置，該裝置包括模型泵(3)、驅動模型泵的電機(I)以及PIV裝置，所述PIV裝置包括計算機(5)、與計算機連接的同步控制器(7)、與同步控制器連接并用于照射模型泵內部的激光系統(6)、與計算機連接并用于拍攝模型泵內部粒子圖像的兩臺CCD相機(4)，其特征在于所述電機上安裝有向PIV裝置輸出電機轉動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李昳，黃遠民，崔巧玲，金守泉，
申請(專利權)人：浙江理工大學，
類型：實用新型
國別省市：