The invention provides a device for measuring the pressure field of a fish body based on PIV, including a camera, a computer, a laser power supply, a laser transmitter, a lens, a pressure signal receiver, a glass sink, a pressure sensor and a PIV tracer particle, the output end of the camera and the computer input end, the output end of the laser power supply and the laser emission. The input end of the device is connected; the laser launcher is set with a lens in the direction of laser emission; the output end of the pressure sensor is connected to the input end of the pressure signal receiver; a camera is arranged above the glass sink; a laser launcher is arranged on both sides of the glass sink, and a PIV tracer particle is uniformly distributed in the glass sink. The invention also relates to a method for measuring the pressure field of fish body based on PIV. The invention can measure the pressure field of the living fish, truly reflect the pressure data around the living fish movement, and can measure the pressure field of the infinite spot around the whole living fish.
【技术实现步骤摘要】
一种基于PIV的鱼体压力场测量装置与方法
本专利技术涉及鱼类测量装置,具体涉及一种基于PIV的鱼体压力场测量装置与方法。技术背景随着水力发电的大力发展,大坝的修建破坏了河流原有的生态系统,对其中洄游性鱼类的生长和繁殖有着不利的影响,因此,鱼道修建已经成为鱼类上溯必不可少的结构。而往往某一特定鱼种的偏好水力因子是修建鱼道时所要考虑的主要因素之一。研究表明鱼鳍的摆动产生的压力场是推动鱼体的运动重要因素,研究鱼体受力对鱼道的结构优化有着巨大的作用。因此研究鱼类周身的压力场对洄游性鱼类物种多样性的保护具有重大的意义。鱼体在水下的受力情况往往无法直接测量的,传统的测压装置例如压力传感器、测压管等,仅能提供单点、多点非瞬时的测量,无法做到对整个鱼体周身的压力场的监测。目前对鱼体压力场的测量还在起步阶段,实验中往往依托于仿生鱼,以便于人为控制。但仿生鱼的有限的简单机械行为较难客观反映实际鱼体的运动情况,获得的压力场并不全面。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于目前的对鱼体压力场的研究中,往往只是针对仿生鱼,没有建立真实鱼体压力场测量机制,且目前的研究装置结构过于单一,不能完整反映鱼体在运动时的压力场信息。为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:一种基于PIV的鱼体压力场的测量装置,包括相机、电脑、激光器供电器、激光发射器、透镜、压力信号接收器、玻璃水槽、压力传感器、PIV示踪粒子,相机输出端和电脑输入端连接;激光器供电器输出端和激光发射器输入端连接;激光发射器激光发射方向上设置有透镜;压力传感器输出端和压力信号接收器输入端连接;玻璃水槽正上方设置 ...
【技术保护点】
1.一种基于PIV的鱼体压力场测量装置,包括相机(1)、电脑(2)、激光器供电器(3)、激光发射器(4)、透镜(5)、压力信号接收器(6)、玻璃水槽(7)、压力传感器(8)和PIV示踪粒子(9),其特征在于:所述的相机(1)输出端和电脑(2)输入端连接;激光器供电器(3)输出端和激光发射器(4)输入端连接;激光发射器(4)激光发射方向上设置有透镜(5);压力传感器(8)输出端和压力信号接收器(6)输入端连接;玻璃水槽(7)正上方设置有相机(1);玻璃水槽(7)两侧对称设置激光发射器(4);玻璃水槽(7)中均匀布散有PIV示踪粒子(9)。
【技术特征摘要】
1.一种基于PIV的鱼体压力场测量装置,包括相机(1)、电脑(2)、激光器供电器(3)、激光发射器(4)、透镜(5)、压力信号接收器(6)、玻璃水槽(7)、压力传感器(8)和PIV示踪粒子(9),其特征在于:所述的相机(1)输出端和电脑(2)输入端连接;激光器供电器(3)输出端和激光发射器(4)输入端连接;激光发射器(4)激光发射方向上设置有透镜(5);压力传感器(8)输出端和压力信号接收器(6)输入端连接;玻璃水槽(7)正上方设置有相机(1);玻璃水槽(7)两侧对称设置激光发射器(4);玻璃水槽(7)中均匀布散有PIV示踪粒子(9)。2.根据权利要求1所述的基于PIV的鱼体压力场测量装置,其特征在于:所述的透镜(5)为D型柱透镜。3.根据权利要求1所述的基于PIV的鱼体压力场测量装置,其特征在于:所述的相机(1)为CCD高速相机。4.根据权利要求1所述的基于PIV的鱼体压力场测量装置,其特征在于:所述的压力传感器(8)为2-5对,按一...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡晓,余英俊,石小涛,张永年,洪亮,
申请(专利权)人:三峡大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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