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基于激光誘導熒光的液膜溫度場和流場同時測量方法與流程

文檔序號:12110560閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于激光誘導熒光的液膜溫度場和流場同時測量方法,其特征是,當溶解有熒光染色劑的液膜在管道內/外壁或平板上形成動態液膜時,通過高速相機攝取液膜熒光圖像,針對攝取的同一幅熒光圖像,基于高速相機標定參數,準確提取液膜熒光圖像幾何特征,獲取包括液膜厚度、波速的流場特征;同時,基于標定過的溫度-熒光強度標定曲線、激光強度校準以及熒光強度提取方法,準確提取液液膜熒光圖像亮度,獲取液膜瞬時及時均溫度場分布。

2.如權利要求1所述的基于激光誘導熒光的液膜溫度場和流場同時測量方法,其特征是,一個實例中進一步地具體步驟如下:

一、對高速相機進行標定,獲取相機內參矩陣,以得到圖像像素與空間距離之間的準確對應關系,用于包括液膜厚度、波速在內的流場特征的測量;

二、對液膜溫度場進行標定,通過高速相機獲取不同已知溫度下液膜的熒光圖像,通過圖像處理和最小二乘線性擬合獲取液膜溫度——熒光強度線性關系;

三、調整高速相機工作距,通過濾光片濾除激發光,攝取液膜熒光圖像,并進行包括灰度化、差影、濾波的圖像預處理;

四、液膜流動特征測量

(1)將預處理后的液膜熒光圖像進行閾值分割,分離出液膜有效二值區域;

(2)基于高速相機高精度標定參數,求取液膜流動方向上的液膜厚度特征;

(3)基于攝取的液膜時空序列圖像,求解液膜流動參數的時空統計特征,并基于互相關技術,獲得波速、波頻等液膜波動特征及流動參數。

五、液膜溫度的獲取

(1)對液膜流動方向及激光傳播方向上的激光光強進行補償校正;

(2)基于預處理后的液膜熒光圖像以及灰度優選平均法,提取測試窗口中的液膜熒光強度;

(3)基于標定的液膜溫度——熒光強度關系,獲取液膜瞬時與時均溫度場分布。

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