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检测材料表面液滴的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:20042785 阅读:11 留言:0更新日期:2019-01-09 03:24
本公开涉及一种检测材料表面液滴的方法及装置,用以解决相关技术中由于材料本身产辐射光的影响,不利于对材料表面的液滴进行监测的问题。公开的检测材料表面液滴的方法,包括:获取试件在被烧蚀过程中所述试件表面的图像,所述试件在被烧蚀过程中被蓝光照射;根据所述试件辐射的红光的光强度或绿光的光强度计算所述试件辐射的蓝光的光强度;根据所述试件辐射的蓝光的光强度去除所述图像中所述试件辐射的蓝光的影响,以在所述图像中显现附着在所述试件表面的液滴。本公开能够去除试件表面的图像中呈现的试件辐射的蓝光的影响,使得试件表面的图像中呈现的蓝光均为蓝光的反射光,进而能够较为方便地监测到的试件烧灼过程中试件表面产生的液滴。

Method and Device for Detecting Droplets on Material Surface

The present disclosure relates to a method and device for detecting liquid droplets on the surface of materials, which is used to solve the problem that the liquid droplets on the surface of materials can not be monitored due to the influence of radiation light produced by the materials themselves in the related technology. The disclosed method for detecting droplets on the surface of a material includes acquiring an image of the specimen surface during ablation, which is illuminated by blue light during ablation, calculating the intensity of blue light radiated by the specimen according to the intensity of red light or green light radiated by the specimen, and removing the image according to the intensity of blue light radiated by the specimen. The influence of blue light radiated by the specimen is used to display droplets attached to the surface of the specimen in the image. The present disclosure can remove the influence of blue light radiated by the specimen in the image of the specimen surface, so that the blue light presented in the image of the specimen surface is the reflection light of blue light, and then the liquid droplets generated on the specimen surface during the burning process can be monitored more conveniently.

【技术实现步骤摘要】
检测材料表面液滴的方法及装置
本公开涉及材料
,尤其涉及一种检测材料表面液滴的方法及装置。
技术介绍
在航天航空热防护领域,C/SiC(碳/碳化硅)复合材料应用广泛。例如,在航空发动机方面,C/SiC复合材料在燃烧室、涡轮以及叶片等热端部件上均有应用。该材料的应用一方面可以提高结构件的工作温度,另一方面还能减轻结构重量。而在火箭发动机方面,C/SiC复合材料可用于喷管和燃烧室,该材料的使用可以起到减重和提高推力的作用。在冲压发动机方面,C/SiC还可用于燃烧室和喷管喉衬,以提高结构的抗氧化烧蚀性能,延长发动机使用寿命。在高速飞行器热防护系统方面,C/SiC复合材料可以被用作大面积热防护系统。高温风洞模拟高超声速飞行器飞行服役环境为飞行器结构及材料提供了理想的测试环境,现有高温风洞分为燃气风洞和电弧风洞。C/SiC复合材料在高温环境C/SiC复合材料进行烧蚀会产生SiO2液滴,SiO2液滴会阻断氧组分的传递并能通过蒸发带走大量热量。鉴于高温电弧风洞高温、高亮的特点,在高温电弧风洞条件下研究C/SiC复合材料的烧蚀性能,则C/SiC复合材料自身会产生辐射光,会对采集到的C/SiC复合材料表面的图像造成影响,不利于对C/SiC复合材料在烧蚀过程中生成的SiO2液滴进行准确实时的监测。
技术实现思路
有鉴于此,本公开提出了一种检测材料表面液滴的方法及装置,用以解决相关技术中由于材料本身产辐射光的影响,不利于对材料表面的液滴进行监测的问题。根据本公开的一个方面,提供了一种检测材料表面液滴的方法,包括:获取试件在被烧蚀过程中所述试件表面的图像,所述试件在被烧蚀过程中被蓝光照射;根据所述试件辐射的红光的光强度或绿光的光强度计算所述试件辐射的蓝光的光强度;根据所述试件辐射的蓝光的光强度去除所述图像中所述试件辐射的蓝光的影响,以在所述图像中显现附着在所述试件表面的液滴。可选地,所述根据所述试件辐射的红光的光强度或绿光的光强度计算所述试件辐射的蓝光的光强度,包括:基于黑体辐射理论根据所述试件辐射的红光和蓝光之间的关系,或根据所述试件辐射的绿光和蓝光之间的关系计算所述试件辐射的蓝光的光强度。可选地,所述方法还包括:在计算所述试件辐射的蓝光的光强度之后,根据照射所述试件的蓝光光源的光强度以及所述试件辐射的蓝光的光强度计算蓝光反射光的光强度;根据所述蓝光反射光的光强度在所述图像中识别所述液滴的形貌。可选地,所述试件为C/SiC复合材料。可选地,所述获取试件在被烧蚀过程中的所述试件表面的图像,包括:获取经过滤波片过滤后的所述试件表面的图像,所述滤波片过滤所述试件反射的红光以及绿光。根据本公开的第二个方面,提供了一种检测材料表面液滴的装置,包括:获取模块,用于获取试件在被烧蚀过程中所述试件表面的图像,所述试件在被烧蚀过程中被蓝光照射;第一计算模块,用于根据所述试件辐射的红光的光强度或绿光的光强度计算所述试件辐射的蓝光的光强度;呈现模块,用于根据所述试件辐射的蓝光的光强度去除所述图像中所述试件辐射的蓝光的影响,以在所述图像中显现附着在所述试件表面的液滴。可选地,所述第一计算模块用于:基于黑体辐射理论根据所述试件辐射的红光和蓝光之间的关系,或根据所述试件辐射的绿光和蓝光之间的关系计算所述试件辐射的蓝光的光强度。可选地,所述装置还包括:第二计算模块,用于在计算所述试件辐射的蓝光的光强度之后,根据照射所述试件的蓝光光源的光强度以及所述试件辐射的蓝光的光强度计算蓝光反射光的光强度;识别模块,用于根据所述蓝光反射光的光强度在所述图像中识别所述液滴的形貌。可选地,所述试件为C/SiC复合材料。可选地,所述获取模块用于:获取经过滤波片过滤后的所述试件表面的图像,所述滤波片过滤所述试件反射的红光以及绿光。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。本公开实施例的检测材料表面液滴的方法,在试件被烧蚀的过程中用蓝光照射被烧蚀的试件并获得试件表面的图像,根据试件自身辐射的蓝光的光强度去除试件表面的图像中呈现的试件辐射的蓝光的影响,使得试件表面的图像中呈现的蓝光均为蓝光的反射光,由于试件表面与滴液反射不同的蓝光光强度,使得附着在试件表面的液滴得以显现,进而能够较为方便地监测到的试件烧灼过程中试件表面产生的液滴。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本公开的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种检测材料表面液滴的方法的流程图;图2A是C/SiC材料表面对入射蓝光的反射示意图;图2B是SiO2液滴对入射蓝光的反射示意图;图3是根据一示例性实施例示出的检测装置的示意图;图4是根据一示例性实施例示出的检测材料表面液滴的方法的流程图;图5是根据一示例性实施例示出的检测材料表面液滴的装置的框图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外,为了更好的说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本公开的主旨。图1是根据一示例性实施例示出的一种检测材料表面液滴的方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:步骤101:获取试件在被烧蚀过程中试件表面的图像;其中,试件在被烧蚀过程中被蓝光照射;其中,试件在被烧蚀过程中,蓝光光源作为入射光源照射试件。步骤102:根据试件辐射的红光的光强度或绿光的光强度计算试件辐射的蓝光的光强度;步骤103:根据试件辐射的蓝光的光强度去除图像中试件辐射的蓝光的影响,以在图像中显现附着在试件表面的液滴。本公开实施例的检测材料表面液滴的方法,在试件被烧蚀的过程中用蓝光照射被烧蚀的试件并获得试件表面的图像,根据试件自身辐射的蓝光的光强度去除试件表面的图像中呈现的试件辐射的蓝光的影响,使得试件表面的图像中呈现的蓝光均为蓝光的反射光,由于试件表面与滴液反射不同的蓝光光强度,使得附着在试件表面的液滴得以显现,进而能够较为方便地监测到的试件烧灼过程中试件表面产生的液滴。在一种可实现方式中,试件为C/SiC复合材料的试件,其尺寸可以为50mm×50mm×10mm。可以将试件置于高温风洞中进行烧蚀,高温风洞可以采用燃气风洞或电弧风洞。例如可以采用50MW电弧风洞。C/SiC材料在被烧蚀过程中其表面发生氧化等一系列化学反应而产生化学组分的改变,在材料表面生成SiO2液滴。图2A以及2B示出了C/SiC材料表面以及SiO2液滴对入射蓝光的反射示意图,如图2A所示,材料表面对入射蓝光进行的反射为漫反射,如图2B所示,液滴对入射蓝光进行的反射为镜面反射,在图2A以及图2B中,入射光1和4分别照射在光滑平面3(液滴)和粗糙平面6(材料表面)上,产生的反射光2和5的方向不同。蓝光光源提供的入射光在C/SiC材料进行的反射为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测材料表面液滴的方法,其特征在于,包括:获取试件在被烧蚀过程中所述试件表面的图像,所述试件在被烧蚀过程中被蓝光照射;根据所述试件辐射的红光的光强度或绿光的光强度计算所述试件辐射的蓝光的光强度;根据所述试件辐射的蓝光的光强度去除所述图像中所述试件辐射的蓝光的影响,以在所述图像中显现附着在所述试件表面的液滴。

【技术特征摘要】
1.一种检测材料表面液滴的方法,其特征在于,包括:获取试件在被烧蚀过程中所述试件表面的图像,所述试件在被烧蚀过程中被蓝光照射;根据所述试件辐射的红光的光强度或绿光的光强度计算所述试件辐射的蓝光的光强度;根据所述试件辐射的蓝光的光强度去除所述图像中所述试件辐射的蓝光的影响,以在所述图像中显现附着在所述试件表面的液滴。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述试件辐射的红光的光强度或绿光的光强度计算所述试件辐射的蓝光的光强度,包括:基于黑体辐射理论根据所述试件辐射的红光和蓝光之间的关系,或根据所述试件辐射的绿光和蓝光之间的关系计算所述试件辐射的蓝光的光强度。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在计算所述试件辐射的蓝光的光强度之后,根据照射所述试件的蓝光光源的光强度以及所述试件辐射的蓝光的光强度计算蓝光反射光的光强度;根据所述蓝光反射光的光强度在所述图像中识别所述液滴的形貌。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述试件为C/SiC复合材料。5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法,其特征在于,所述获取试件在被烧蚀过程中的所述试件表面的图像,包括:获取经过滤波片过滤后的所述试件表面的图像,所述滤波片过滤所述试件反射的红光...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯雪唐云龙朱相宇岳孟坤屈哲方旭飞李燕
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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