一种测量颗粒流速度场的装置及方法制造方法及图纸

根据本发明专利技术所涉及的测量颗粒流速度场的装置及方法，测量颗粒流速度场的装置包括水平转台、滚筒、光源部、图像采集部以及计算机。对颗粒流速度场进行测量的方法，包括以下步骤：1，采集流化床表面的颗粒流的图像；2，将图像分割为多个测量子区域；3，空间滤波然后遍历整个测量子区域，获得空间滤波原始信号；4，对原始信号做频谱分析得到信号频谱；对信号频谱进行校正，获得信号的中心频率；通过计算后得到测量子区域的速度；步骤5，对所有采样点重复步骤2、3、4，得到整个测量区域的速度，即实现了颗粒流的速度场的测量。本发明专利技术提供的测量装置调试简单，无需复杂的光学透镜和透射光栅，解决了传统空间滤波无法解决的速度场测量的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种测量颗粒流速度场的装置及方法
本专利技术属于速度测量
，具体涉及一种测量颗粒流速度场的装置及方法。
技术介绍
密集颗粒流是颗粒物质存在的一种状态，在自然界和工业生产中普遍存在，与人类的生产、生活息息相关。自然现象和灾害中的雪崩、滑坡、泥石流等，以及工业工程中的粮仓坍塌、矿坑滑坡、地基垮塌等，都是颗粒流的现象。因此，测量和研究密集颗粒流的机理和规律，对于减少甚至预防因此而导致的生命财产损失具有极其重要的现实意义。密集颗粒流的速度测量是研究颗粒流机理的一种重要方向，但目前常用的测量方法如粒子图像测速法(PIV)只能测量颗粒直径较大的球形颗粒，不适用于小颗粒或者不规则颗粒流；激光多普勒测速法(LDV)法只能测量两相流中的示踪颗粒速度，不适用于密集颗粒流的测量。此外，其他一些方法如：正电子发射颗粒跟踪(PEPT)、核磁共振成像(MRI)、X射线断层摄影(CT)、激光散斑测速法(LSV)等，因为没有商业化仪器，因此不具有普遍性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于空间滤波的颗粒流速度场测量装置和方法。本专利技术提供了一种测量颗粒流速度场的装置，具有这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量颗粒流速度场的装置，其特征在于，包括：水平转台，装有不规则颗粒的滚筒，安装在所述水平转台上；光源部，用于产生照射所述滚筒内颗粒流的流化床表面上的平行光，图像采集部，设置在所述滚筒的被光照的一侧；以及计算机，与所述图像采集部相连，接收所述图像采集部采集的图像信号后进行处理，得到测量区域的速度信息，其中，所述光源部采用白色LED光源，利用凹面镜产生平行光,所述图像采集部为线阵CCD相机，所述相机的像素数量为1024，采集的速率为每秒钟1000张。

【技术特征摘要】
1.一种测量颗粒流速度场的装置，其特征在于，包括：水平转台，装有不规则颗粒的滚筒，安装在所述水平转台上；光源部，用于产生照射所述滚筒内颗粒流的流化床表面上的平行光，图像采集部，设置在所述滚筒的被光照的一侧；以及计算机，与所述图像采集部相连，接收所述图像采集部采集的图像信号后进行处理，得到测量区域的速度信息，其中，所述光源部采用白色LED光源，利用凹面镜产生平行光,所述图像采集部为线阵CCD相机，所述相机的像素数量为1024，采集的速率为每秒钟1000张。2.一种对颗粒流速度场进行测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将装有不规则颗粒的滚筒放置于水平精密转台上，光源部采用白色LED作为光源，利用凹面镜产生平行光照射在颗粒流的流化床表面上，图像采集部沿所述滚筒径向对准所述滚筒中的颗粒流化床中部某一位置，采集所述流化床表面的颗粒流的的图像，得到图像线阵CCD阵列，并传输到计算机中；步骤2，将步骤1中的所述线阵CCD阵列分为若干采样点，依据所述采样点的分布情况划分测量子区域，每一个所述测量子区域都是一个速度测量区域；步骤3，取所述测量子区域的一行数据进行像素分配模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：林世昊，杨晖，龚建铭，李然，侯鹏，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31