The invention discloses a one-dimensional rainbow measuring device and method, including laser emission unit, signal acquisition unit, signal processing unit three, laser beam emitted by the laser emission unit modulated into light source for illuminating the droplet, produce rainbow signal; signal acquisition unit for rainbow signals of different height measurement the optical system unit separate rows of pixels in CCD imaging signal acquisition; signal processing unit is used for converting the rainbow received, in the form of data processed by the computer to measure value. The invention can analyze the two-phase flow injection process, realize the online measurement of fuel atomization and spray process, has the advantages of real-time, non-contact measurement of spray droplet particle refractive index, particle size, temperature and other parameters of ability.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及气液两相流测量领域，具体涉及一种可以对喷雾液滴粒的粒径、折射率、温度等多参数分布进行一维测量的全场彩虹测量装置及方法。
技术介绍
喷雾是目前能源环境领域广泛存在的气液两相流现象，如液体燃料雾化蒸发燃烧、脱硫脱硝喷淋设备中气液混合和吸收等。在本领域中已有多种用于测量喷雾场的技术。传统的接触式测量方法有：浸液法、跟踪法、沉降法、冻结法、溶腊法和瞬时取样法等，上述方法会对的原流场产生破坏，造成误差和应用局限性较大，不适应目前的测量需求。而目很多激光测量技术则突破了上述限制，具有不干扰原有流场、精度高、实时快速、信息量大、可进行定量计算等优点。按照激光技术的测量类别，测量喷雾液滴粒径的常见方法有：马尔文粒度分析仪、激光Mie散射技术、激光诱导荧光法、激光全息技术、激光显微摄影技术、激光干涉成像粒径测量技术（ILIDS）、相位多普勒技术(PDPA或PDA)；测量喷雾液滴折射率的常见方法有：V形棱镜法、掠入射法（阿贝折射仪）、干涉条纹（牛顿环）法；测量喷雾液滴粒温度的测量方法主要有荧光法和彩虹散射法，后者还可以同时测量液滴粒径或...
【技术保护点】
一种一维全场彩虹测量装置，其特征是，包括激光发射单元，信号采集单元，信号处理单元三部分：a.激光发射单元，由激光器发射的激光束经调制成片光源，用于照射喷雾场液滴，产生彩虹信号；b.信号采集单元，用于将不同高度测量点的彩虹信号通过光学系统单元分开成像在CCD信号采集器的不同行像素上；c.信号处理单元，用于转化接收到的彩虹信号，以数据的形式经计算机处理后得到测量值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种一维全场彩虹测量装置，其特征是，包括激光发射单元，信号采集单元，
信号处理单元三部分：
a.激光发射单元，由激光器发射的激光束经调制成片光源，用于照射喷雾场液滴，
产生彩虹信号；
b.信号采集单元，用于将不同高度测量点的彩虹信号通过光学系统单元分开成像
在CCD信号采集器的不同行像素上；
c.信号处理单元，用于转化接收到的彩虹信号，以数据的形式经计算机处理后得
到测量值。
2.根据权利要求1所述的一维全场彩虹测量装置，其特征在于所述的激光发射
单元由三部分组成：
半导体激光器，用于产生强度可调节的激光束；
调制元件，用于将出射激光束调制成偏振的片光源；
台架系统，用于调整激光片光源的入射位置及入射角度，使喷雾液滴粒产生的彩
虹信号方向与所述光学系统单元的主光轴重合。
3.根据权利要求2所述的一维全场彩虹测量装置，其特征在于，所述的半导体
激光器为40mW至600mW光强可调激光器，激光器固定在旋转位移台上，所述的
旋转位移台重复定位精度小于0.005，分辨率为0.00125°。
4.根据权利要求2所述的一维全场彩虹测量装置，其特征在于，所述的调制元
件包括偏振片、扩束器及柱透镜，半导体激光器、扩束器及柱透镜安装在台架系
统上。
5.根据权利要求1所述的一维全场彩虹测量装置，其特征在于，信号采集单元
包括视场透镜、水平线光阑、竖直线光阑、成像透镜及CCD信号采集器，视场透
镜后侧设有水平线光阑，从喷雾场反射的光，依次通过视场透镜、水平线光阑、
竖直线光阑及成像透镜后进入CCD信号采集器。
6.根据权利要求5所述的一维全场彩虹测量装置，其特征在于，所述视场透镜
前侧的水平线光阑线宽为0.5mm至5mm；竖直线光阑为零孔径可变光阑，最大孔
宽为25mm。
7.根据权利要求5所述的一维全场彩虹测量装置，其特征在于，所述的视场透
镜及成像透镜直径为80mm至120mm，焦距为100mm至250mm。
8.根据权利要求1所述的一维全场彩虹测量装置，其特征在于，所述CCD信号
采集器的CCD芯片为线性...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴学成，岑可法，王智化，高翔，陈玲红，邱坤赞，吴迎春，姜淏予，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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