一种用于PIV和PLIF实验的实验装置

本技术涉及流体力学领域实验装置，具体涉及一种用于piv和plif实验的实验装置。

背景技术：

1、piv技术能方便获得矢量场参数(瞬时速度、平均速度、涡度等)的分布，而plif技术可以提供标量场(密度场、温度场、浓度场等)的分布，同步利用piv和plif技术能获得流场内流体动力学行为与能量和质量运输过程。

2、现有的piv系统由多个设备组成，而设备厂商及市场上均无通用的实验装置集成平台，且功能单一，有些实验室由桌椅拼凑而成，及为简易。在进行piv实验和plif实验时，根据不同的拍摄要求，需要对片光源成像器的高度、ccd相机的前后、上下距离和拍摄角度进行改变，但也需要对片光源成像器进行固定以减小振动带来的实验误差。而传统的piv和plif实验的实验装置无法满足以上要求，影响了实验结果。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种用于piv和plif实验的实验装置，通过可前后和上下调节的支架臂，以及可水平和竖直调节的安装架的设计，以及激光台和电脑台的集成，设计专用于piv和plif实验的实验装置，满足实验的要求。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、本实用新型公开了一种用于piv和plif实验的实验装置，包括激光台和电脑台，激光台上放置激光设备，电脑台上放置电脑；所述激光台固定激光导引臂一端，激光导引臂另一端安装有片光源成像器；所述激光台上还固定有前后和上下调节的支架臂，支架臂上还安装有万向球头关节，万向球头关节连接片光源成像器；所述电脑台上固定有可水平和竖直调节的安装架，安装架上设置有ccd相机，ccd相机进行前后距离和高度的调节；所述电脑分别连接ccd相机和激光设备。

4、以上结构，由于激光导引装置和可前后和上下调节的支架臂的设置，在实验中可根据需求进行片光源成像器的高度、前后距离的调节，同时支架臂的设计还能对片光源成像器进行稳定，减小振动带来的实验误差；可水平和竖直调节的安装架的设置，实现ccd相机前后距离和高度的调节，方便实验中对ccd相机位置的调节，满足不同实验的需求。

5、作为优选，所述激光设备包括相连的激光发生器和激光同步器，激光同步器连接电脑。

6、作为优选，所述支架臂包括与激光台固定连接的竖杆一，竖杆一连接横杆一端，横杆一端沿着竖杆一上下移动，横杆上还连接有竖杆二，竖杆二沿着横杆水平移动，竖杆二还连接万向球头关节。

7、以上结构，支架臂的横杆沿着竖杆一上下移动，竖杆二沿着横杆水平移动，竖杆二还连接万向球头关节，可实现支架臂的前后和上下调节。

8、作为优选，所述万向球头关节通过万向关节底座安装在竖杆二上，万向球头关节与片光源成像器之间还设有连接件。

9、以上结构，万向球头关节的设置可进行片光源成像器角度的改变。

10、作为优选，所述安装架包括水平架和竖直架，竖直架一边固定在电脑台上，水平架一边连接在竖直架上，沿着竖直架上下移动；水平架上连接有ccd相机，ccd相机在水平架平面内移动。

11、以上结构，由于水平架沿着竖直架上下移动，ccd相机在水平架平面内移动，可实现ccd相机的前后距离和高度的调节。

12、作为优选，所述激光台为三层结构，上层放置激光同步器，中层储物，下层放置激光发生器。

13、以上结构，三层结构分别安放激光设备，激光同步器与激光导引臂安装在上层，方便激光导引装置的调节和激光同步器的使用；下层放置激光发生器，发射激光；中层还设有储物空间，能够方便将实验设备或其他物件的放置，保持实验环境的整齐，避免对实验的影响。

14、作为优选，所述激光台下层伸出并设有围栏，内安放实验装置的连接线。

15、以上结构，激光台下层和围栏的设置，可以将连接线整齐放置，避免在移动激光台时，线路的缠绕。

16、作为优选，所述电脑台也为三层结构，上层放置电脑屏幕、键盘和鼠标，中间层储物，下层放置电脑主机。

17、以上结构，电脑台既能够安放电脑，控制激光设备，并接收实验数据进行存储、处理，又能固定ccd相机，或带动ccd相机移动。

18、作为优选，所述激光台和电脑台底部分别安装有带刹车的橡胶脚轮。

19、以上结构，带刹车的橡胶脚轮的设计，可实现激光台和电脑台的移动或停止固定。

20、作为优选，所述片光源成像器下方设有被测物透明箱。

21、以上结构，被测物透明箱用于放置被测物。

22、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

23、1、本实用新型作为piv和plif实验装置的集成平台，可进行piv实验、plif实验，以及piv和plif实验，满足多种实验要求。

24、2、本实用新型实现了对片光源成像器的高度、ccd相机的前后、上下距离和拍摄角度的调整，可根据不同的拍摄要求，灵活调整。

25、3、本实用新型加固了片光源成像器，通过支架臂对片光源成像器进行固定和调节，减小振动带来的实验误差。

技术特征：

1.一种用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，包括激光台(2)和电脑台(9)，激光台(2)上放置激光设备，电脑台(9)上放置电脑；所述激光台(2)固定激光导引臂(4)一端，激光导引臂(4)另一端安装有片光源成像器(5)；所述激光台(2)上还固定有前后和上下调节的支架臂，支架臂上还安装有万向球头关节(13)，万向球头关节(13)连接片光源成像器(5)；所述电脑台(9)上固定有可水平和竖直调节的安装架，安装架上设置有ccd相机(7)，ccd相机(7)进行前后距离和高度的调节；所述电脑分别连接ccd相机(7)和激光设备。

2.根据权利要求1所述的用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，所述激光设备包括相连的激光发生器(1)和激光同步器(3)，激光同步器(3)连接电脑。

3.根据权利要求1所述的用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，所述支架臂包括与激光台(2)固定连接的竖杆一(17)，竖杆一(17)连接横杆(16)一端，横杆(16)一端沿着竖杆一(17)上下移动，横杆(16)上还连接有竖杆二(15)，竖杆二(15)沿着横杆(16)水平移动，竖杆二(15)还连接万向球头关节(13)。

4.根据权利要求3所述的用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，所述万向球头关节(13)通过万向关节底座(12)安装在竖杆二上，万向球头关节(13)与片光源成像器(5)之间还设有连接件(14)。

5.根据权利要求1所述的用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，所述安装架包括水平架和竖直架，竖直架一边固定在电脑台(9)上，水平架一边连接在竖直架上，沿着竖直架上下移动；水平架上连接有ccd相机(7)，ccd相机(7)在水平架平面内移动。

6.根据权利要求1所述的用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，所述激光台(2)为三层结构，上层放置激光同步器(3)，中层储物，下层放置激光发生器(1)。

7.根据权利要求6所述的用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，所述激光台(2)下层伸出并设有围栏，内安放实验装置的连接线。

8.根据权利要求1或7所述的用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，所述电脑台(9)也为三层结构，上层放置电脑屏幕、键盘和鼠标，中间层储物，下层放置电脑主机(10)。

9.根据权利要求8所述的用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，所述激光台(2)和电脑台(9)底部分别安装有带刹车的橡胶脚轮(11)。

10.根据权利要求1所述的用于piv和plif实验的实验装置，其特征在于，所述片光源成像器(5)下方设有被测物透明箱(6)。

技术总结
本技术公开了一种用于PIV和PLIF实验的实验装置，属于流体力学实验技术领域，包括激光台和电脑台；所述激光台固定激光导引臂一端，激光导引臂另一端安装有片光源成像器，还固定有前后和上下调节的支架臂，支架臂还通过万向球头关节连接片光源成像器；所述电脑台上固定有可水平和竖直调节的安装架，安装架上设置有CCD相机，CCD相机进行前后距离和高度的调节；所述电脑分别连接CCD相机和激光设备。本技术设计了PIV和PLIF实验的专用实验装置，同时满足实验中对片光源成像器的高度、CCD相机的前后、上下距离和拍摄角度进行改变的需求，并对片光源成像器进行固定以减小振动带来的实验误差。

技术研发人员：龚帅,李琼,高文峰,丁祥,邵立群,丁玉文
受保护的技术使用者：云南师范大学
技术研发日：20230919
技术公布日：2024/5/12