一种基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置及测量方法，其中，所述装置包括铝型材框架、xy双轴滑台、测厚仪、CCD相机、环状光源和油膜平台；所述xy双轴滑台可滑动设置于型材框架上，所述油膜平台固定于xy双轴滑台上，以跟随xy双轴滑台同步移动；所述CCD相机和测厚仪固定于型材框架上，且两者位于xy双轴滑台正上方。本发明专利技术将测量油膜灰度、油膜厚度的过程高度一体化和自动化，实用性更高；本发明专利技术考虑到了实际情况下平面油膜的厚度非均匀性，采用点对点测量方式，无需做理想化或平均化处理，数据置信度更高。本发明专利技术利用标记点进行坐标变换，给出了详细的数据匹配方案和过程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置及测量方法
本专利技术涉及表面摩阻实验
，特别涉及一种基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置及测量方法。
技术介绍
摩阻是表面摩擦阻力的简称，它是流体力学和飞机运动学中不可忽视的关键指标。降低摩阻将直接导致飞行器的油耗下降、航程增加、有效载荷增加。据研究表面，通过分析现代大型明航客机的飞行阻，发现飞行时的摩阻占比高达50％，远远多于其他阻力项。此外，摩阻每下降1％，其碳排放和油耗将下降0.625％，因此，对于摩阻的研究具有及其重要的意义。目前被业界内广泛认可并使用的摩阻测量技术是油膜法。由Brown和Naughton提出的油膜演化方程如式(1)所示：式中：h为油膜的高度；t为时间；f为表面剪切力；η为油膜粘度；p为压力；d为油膜密度；g为重力加速度；Xi为油膜平面坐标。显然，若已知时间、油膜粘度、压力、密度、重力加速度和油膜平面坐标，则上式反映的是油膜高度h和表面剪切力f二者之间的关系。油膜法的理论原理即是通过测量待测物表面的油膜厚度变化来计算表面剪切力，进而可衡量其摩阻。故摩阻问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置，其特征在于：包括铝型材框架、xy双轴滑台、测厚仪、CCD相机、环状光源和油膜平台；所述xy双轴滑台可滑动设置于型材框架上，所述油膜平台固定于xy双轴滑台上，以跟随xy双轴滑台同步移动；所述CCD相机和测厚仪固定于型材框架上，且两者位于xy双轴滑台正上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置，其特征在于：包括铝型材框架、xy双轴滑台、测厚仪、CCD相机、环状光源和油膜平台；所述xy双轴滑台可滑动设置于型材框架上，所述油膜平台固定于xy双轴滑台上，以跟随xy双轴滑台同步移动；所述CCD相机和测厚仪固定于型材框架上，且两者位于xy双轴滑台正上方。


2.根据权利要求1所述的基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置，其特征在于：所述油膜平台包括油膜板和黑色背景板，所述油膜板安装固定在黑色背景板上，所述黑色背景板安装固定在xy双轴滑台上，所述黑色背景板表面贴有白色标记点。


3.根据权利要求2所述的基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置，其特征在于：所述油膜板为方形油膜板，所述白色标记点的中心与方形油膜板左上角点水平距离为1cm，以用于后续建立厚度坐标系和灰度坐标系的转换关系。


4.根据权利要求1所述的基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置，其特征在于：所述CCD相机通过U型相机夹具可调节高度设置在铝型材框架上，可实现清晰对焦。


5.根据权利要求1所述的基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置，其特征在于：所述测厚仪通过测厚仪夹具和测厚仪固定板可调节高度设置在铝型材框架上。


6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的基于表面摩阻实验的油膜厚度测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：首先将测量装置完好安装，在油膜板上涂一层薄油；
步骤B：使用上位机控制xy双轴滑台低速运动到CCD相机的正下方，拍摄本次油膜的图像，并进行后台处理得到相应的灰度图像，由灰度重心法可得白色标记点中心的像素坐标，由于标记点中心与油膜板角点距离为1cm，进行转换可得角点的像素坐标；
步骤C：控制xy双轴滑台运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：董秀成，王超，古世甫，钱泓江，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51