本發明涉及測溫測速技術領域，特別涉及一種溫度和速度同步測量方法和裝置。

背景技術：

眾所周知，在湍流邊界層的流動中，溫度和速度高度耦合，一直以來都是一個較難的課題，想要研究邊界層內湍流流動，需要對湍流邊界層內的速度和溫度進行高測試頻率、高精度的同步測量。

目前可以實現速度溫度同步測量的方法有激光誘導熒光技術，但是激光誘導熒光技術測試頻率較低，同時需要高分辨率的激光以及高精度、高速成像設備，價格昂貴；而且此種方法由于激光的散射等作用對于邊界層能的湍流流動測量精度較差，不適用于推廣。熱線風速儀是一種目前應用非常廣泛的速度和溫度技術，尤其對于邊界層內速度的和溫度的測量，具有很高的時間分辨率以及測試頻率，對于分析邊界層內湍流流動具有很重要的意義。但是目前的熱線風速儀僅能對速度和溫度單獨測量，無法進行同步測量。

技術實現要素：

鑒于此，有必要針對傳統技術存在的問題，提供了一種溫度和速度同步測量方法和裝置，該方法利用二維熱線平行探針，以及速度和溫度測量系統，一路探針用來測溫，一路探針用于測速，測溫一路依據熱電阻測溫原理，測速一路依據熱線測速的原理，得到不同溫度條件下的速度和電壓對應的標定曲線，兩者同步測量，可以保證測量頻率達到2000K。具有同步測量溫度和速度的準確性、靈活性與易用性。

為達到發明目的，提供一種溫度和速度同步測量方法，所述方法包括：獲取二維平行探針，并對所述二維平行探針進行標定；通過編寫標定文件，生成二維的所述標定文件；采用所述二維平行探針對溫度和速度執行同步測量，生成測量溫度的電壓與測量速度的電壓；根據生成的所述測量溫度的電壓，比對所述標定文件中包含的溫度標定曲線，獲取當地的瞬時溫度；再從所述標定文件中差值查找對應所述瞬時溫度條件下的速度標定曲線；根據獲取的所述速度標定曲線獲取測量速度的電壓，并計算出當地的瞬時速度。

在其中一個實施例中，所述對所述二維平行探針進行標定包括：選取一路探針執行測量溫度的操作，并選取另一路探針執行測量速度的操作；對于每個溫度執行一次速度的標定操作。

在其中一個實施例中，所述通過編寫標定文件，生成二維的所述標定文件包括：通過編寫所述標定文件，生成所述溫度標定曲線以及所述速度標定曲線；其中，所述溫度標定曲線為測量溫度一路探針，在不同速度條件下，溫度和熱絲電壓的對應關系曲線；所述速度標定曲線為測量速度一路探針，在不同溫度條件下，速度和所述熱絲電壓的對應關系。

在其中一個實施例中，還包括：實時獲取所述瞬時溫度與所述瞬時速度；對所述瞬時溫度與所述瞬時速度進行統計，生成溫度與速度的耦合量。

基于同一發明構思的一種溫度和速度同步測量裝置，所述裝置包括：獲取與標定模塊，用于獲取二維平行探針，并對所述二維平行探針進行標定；標定文件生成模塊，用于通過編寫標定文件，生成二維的所述標定文件；測量模塊，用于采用所述二維平行探針對溫度和速度執行同步測量，生成測量溫度的電壓與測量速度的電壓；瞬時溫度獲取模塊，用于根據生成的所述測量溫度的電壓，比對所述標定文件中包含的溫度標定曲線，獲取當地的瞬時溫度；查找模塊，用于再從所述標定文件中差值查找對應所述瞬時溫度條件下的速度標定曲線；計算模塊，用于根據獲取的所述速度標定曲線獲取測量速度的電壓，并計算出當地的瞬時速度。

在其中一個實施例中，所述獲取與標定模塊包括：選取模塊，用于選取一路探針執行測量溫度的操作，并選取另一路探針執行測量速度的操作；標定模塊，用于對于每個溫度執行一次速度的標定操作。

在其中一個實施例中，所述標定文件生成模塊，還用于通過編寫所述標定文件，生成所述溫度標定曲線以及所述速度標定曲線；其中，所述溫度標定曲線為測量溫度一路探針，在不同速度條件下，溫度和熱絲電壓的對應關系曲線；所述速度標定曲線為測量速度一路探針，在不同溫度條件下，速度和所述熱絲電壓的對應關系。

在其中一個實施例中，還包括：實時獲取模塊，用于實時獲取所述瞬時溫度與所述瞬時速度；統計耦合模塊，用于對所述瞬時溫度與所述瞬時速度進行統計，生成溫度與速度的耦合量。

本發明提供的一種溫度和速度同步測量方法和裝置。獲取二維平行探針，并對二維平行探針進行標定；通過編寫標定文件，生成二維的標定文件；采用二維平行探針對溫度和速度執行同步測量，生成測量溫度的電壓與測量速度的電壓；根據生成的測量溫度的電壓，比對標定文件中包含的溫度標定曲線，獲取當地的瞬時溫度；再從標定文件中差值查找對應瞬時溫度條件下的速度標定曲線；根據獲取的速度標定曲線獲取測量速度的電壓，并計算出當地的瞬時速度。該方法利用二維熱線平行探針，以及速度和溫度測量系統，一路探針用來測溫，一路探針用于測速，測溫一路依據熱電阻測溫原理，測速一路依據熱線測速的原理，得到不同溫度條件下的速度和電壓對應的標定曲線，兩者同步測量，可以保證測量頻率達到2000K。具有同步測量溫度和速度的準確性、靈活性與易用性。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例中的一種溫度和速度同步測量方法的步驟流程圖；以及

圖2為本發明一個實施例中的一種溫度和速度同步測量裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本發明溫度和速度同步測量方法和裝置進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，為一個實施例中的一種溫度和速度同步測量方法的步驟流程圖。具體包括以下步驟：

步驟101，獲取二維平行探針，并對二維平行探針進行標定。

本實施例中，對二維平行探針進行標定包括：選取一路探針執行測量溫度的操作，并選取另一路探針執行測量速度的操作；對于每個溫度執行一次速度的標定操作。

步驟102，通過編寫標定文件，生成二維的標定文件。

本實施例中，通過編寫標定文件，生成二維的標定文件包括：通過編寫標定文件，生成溫度標定曲線以及速度標定曲線；其中，溫度標定曲線為測量溫度一路探針，在不同速度條件下，溫度和熱絲電壓的對應關系曲線；速度標定曲線為測量速度一路探針，在不同溫度條件下，速度和熱絲電壓的對應關系。

步驟103，采用二維平行探針對溫度和速度執行同步測量，生成測量溫度的電壓與測量速度的電壓。

步驟104，根據生成的測量溫度的電壓，比對標定文件中包含的溫度標定曲線，獲取當地的瞬時溫度。

步驟105，再從標定文件中差值查找對應瞬時溫度條件下的速度標定曲線。

步驟106，根據獲取的速度標定曲線獲取測量速度的電壓，并計算出當地的瞬時速度。

在一個實施例中，溫度和速度同步測量方法還包括：實時獲取瞬時溫度與瞬時速度；對瞬時溫度與瞬時速度進行統計，生成溫度與速度的耦合量。

需要說明的是，該發明提出的一種溫度和速度同步測量方法，通過二維熱線對溫度和速度同步測量，采樣頻率高，對于邊界層內的速度測試精度高，同時費用較低，推廣型強。

本發明提供的一種溫度和速度同步測量方法。獲取二維平行探針，并對二維平行探針進行標定；通過編寫標定文件，生成二維的標定文件；采用二維平行探針對溫度和速度執行同步測量，生成測量溫度的電壓與測量速度的電壓；根據生成的測量溫度的電壓，比對標定文件中包含的溫度標定曲線，獲取當地的瞬時溫度；再從標定文件中差值查找對應瞬時溫度條件下的速度標定曲線；根據獲取的速度標定曲線獲取測量速度的電壓，并計算出當地的瞬時速度。該方法利用二維熱線平行探針，以及速度和溫度測量系統，一路探針用來測溫，一路探針用于測速，測溫一路依據熱電阻測溫原理，測速一路依據熱線測速的原理，得到不同溫度條件下的速度和電壓對應的標定曲線，兩者同步測量，可以保證測量頻率達到2000K。具有同步測量溫度和速度的準確性、靈活性與易用性。

基于同一發明構思，還提供了一種溫度和速度同步測量裝置，由于此裝置解決問題的原理與前述一種溫度和速度同步測量方法相似，因此，該裝置的實施可以按照前述方法的具體步驟實現，重復之處不再贅述。

如圖2所示，為一個實施例中的一種溫度和速度同步測量裝置的結構示意圖。該溫度和速度同步測量裝置10包括：獲取與標定模塊100、標定文件生成模塊200、測量模塊300、瞬時溫度獲取模塊400、查找模塊500和計算模塊600。

其中，獲取與標定模塊100用于獲取二維平行探針，并對二維平行探針進行標定；標定文件生成模塊200用于通過編寫標定文件，生成二維的標定文件；測量模塊300用于采用二維平行探針對溫度和速度執行同步測量，生成測量溫度的電壓與測量速度的電壓；瞬時溫度獲取模塊400用于根據生成的測量溫度的電壓，比對標定文件中包含的溫度標定曲線，獲取當地的瞬時溫度；查找模塊500用于再從標定文件中差值查找對應瞬時溫度條件下的速度標定曲線；計算模塊600用于根據獲取的速度標定曲線獲取測量速度的電壓，并計算出當地的瞬時速度。

本實施例中，獲取與標定模塊100包括：選取模塊110(圖中未示出)用于選取一路探針執行測量溫度的操作，并選取另一路探針執行測量速度的操作；標定模塊120(圖中未示出)用于對于每個溫度執行一次速度的標定操作。

進一步地，標定文件生成模塊200還用于通過編寫標定文件，生成溫度標定曲線以及速度標定曲線；其中，溫度標定曲線為測量溫度一路探針，在不同速度條件下，溫度和熱絲電壓的對應關系曲線；速度標定曲線為測量速度一路探針，在不同溫度條件下，速度和熱絲電壓的對應關系。

在一個實施例中，該溫度和速度同步測量裝置10還包括：實時獲取模塊700(圖中未示出)用于實時獲取瞬時溫度與瞬時速度；統計耦合模塊800(圖中未示出)用于對瞬時溫度與瞬時速度進行統計，生成溫度與速度的耦合量。

本發明提供的一種溫度和速度同步測量裝置。通過獲取與標定模塊100獲取二維平行探針，并對二維平行探針進行標定；再通過標定文件生成模塊200通過編寫標定文件，生成二維的標定文件；繼而通過測量模塊300采用二維平行探針對溫度和速度執行同步測量，生成測量溫度的電壓與測量速度的電壓；再通過瞬時溫度獲取模塊400根據生成的測量溫度的電壓，比對標定文件中包含的溫度標定曲線，獲取當地的瞬時溫度；再通過查找模塊500從標定文件中差值查找對應瞬時溫度條件下的速度標定曲線；最終通過計算模塊600根據獲取的速度標定曲線獲取測量速度的電壓，并計算出當地的瞬時速度。該裝置利用二維熱線平行探針，以及速度和溫度測量系統，一路探針用來測溫，一路探針用于測速，測溫一路依據熱電阻測溫原理，測速一路依據熱線測速的原理，得到不同溫度條件下的速度和電壓對應的標定曲線，兩者同步測量，可以保證測量頻率達到2000K。具有同步測量溫度和速度的準確性、靈活性與易用性。

本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。