离心泵PIV试验定位锁相装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种离心泵PIV试验定位锁相装置。所要解决的技术问题是提供的装置应能在离心泵进行PIV试验时，精确定位转动中的离心泵叶轮位置，并将该位置信号传递给PIV试验装置以便于后续的图像生成，并且该装置还应具有结构简单、成本较低和精度较高的特点。技术方案是：离心泵PIV试验定位锁相装置，该装置包括模型泵、驱动模型泵的电机以及PIV装置，所述PIV装置包括计算机、与计算机连接的同步控制器、与同步控制器连接并用于照射模型泵内部的激光系统、与计算机连接并用于拍摄模型泵内部粒子图像的两台CCD相机，其特征在于：所述电机上安装有向PIV装置输出电机转动信号的定位装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于离心泵内部流动试验的装置，具体是离心泵PIV试验定位锁相装置。
技术介绍
离心泵内部流动研究一直是国内外研究的重点，主要有理论研究、数值研究和试验研究等多种研究方法，其中试验研究是最基本和最有效的方法之一。目前随着工程实践的需要以及近代光学技术、激光技术和计算机技术的发展，在流动测量研究方面逐渐形成了以粒子图像测速(PIV)、激光诱导荧光法等为代表的新一代流动显示技术，不仅能获得较为精确的定量测量能力，而且实现了复杂空间机构的瞬态显示与测量，因此对于复杂流动的研究(尤其是离心泵内部流动研究)具有重要意义。·PIV技术的基本原理是在流场中布撒示踪粒子，使用脉冲激光片光源照亮所测流场区域，通过连续两次或多次曝光，使得粒子的图像被记录在底片或CCD相机中，并采用光学杨氏条纹法、自相关法或互相关法来处理所获得的图像，从而计算出流场中各点的流速矢量和其他运动参量(包括速度矢量图、速度分量图、流线图等)。从本质上来讲，PIV是利用布撒在流体中的跟随性较好的示踪粒子来表现该位置上的流场速度。由于离心泵内部的流动是一种旋转的复杂流动，并且离心泵内部结构具有不对称性，因此在进行PIV测试试验时，如何对离心泵内转动的叶轮进行跟踪定位，确保所拍摄图像中的叶轮叶片都是位于同一位置和同一流道中，以便于通过PIV技术生成的离心泵内部瞬态图像更为精准，是一个亟待解决的难题。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述
技术介绍
中的不足，提供一种新型的离心泵PIV试验定位锁相装置，该装置应能在离心泵进行PIV试验时，精确定位转动中的离心泵叶轮位置，并将该位置信号传递给PIV试验装置以便于后续的图像生成，并且该装置还应具有结构简单、成本较低和精度较高的特点。本技术采用的技术方案是离心泵PIV试验定位锁相装置，该装置包括模型泵、驱动模型泵的电机以及PIV装置，所述PIV装置包括计算机、与计算机连接的同步控制器、与同步控制器连接并用于照射模型泵内部的激光系统、与计算机连接并用于拍摄模型泵内部粒子图像的两台CCD相机，其特征在于所述电机上安装有向PIV装置输出电机转动信号的定位装置。所述定位装置包括一安装于电机工作轴上并输出电机转动信号的轴编码器以及与所述轴编码器连接并用于统计轴编码器输出信号的计数器。所述计数器与所述同步控制器电连接。本技术的有益效果是本技术提供的离心泵PIV试验定位锁相装置，通过在电机的工作轴上连接一个轴编码器，该轴编码器可将电机工作轴的转动情况转化为脉冲信号并传输给计数器进行统计，当计数器的统计信号达到预定值后将触发激光系统并进行拍照，使得在拍照时离心泵叶轮的叶片都位于同一位置上，实现了 Piv测试试验时的定位锁相；因此该装置不仅结构简单，操作方便，而且定位精度高，能够适应离心泵内部流场的研究需要，完全达到了预期的效果。附图说明图I是本技术的示意图。具体实施方式如图所示，离心泵PIV试验定位锁相装置，包括模型泵3、驱动模型泵的电机I以及PIV装置；其中，所述PIV装置包括计算机5、同步控制器7、激光系统6和两台CCD相机4;计算机分别与同步控制器和两台CCD相机连接，同步控制器与激光系统连接；另外，电机转动轴上安装有轴编码器2，轴编码器与计数器8连接，计数器与同步控制器通过导线实现 电连接。本技术中轴编码器的工作原理是当电机工作轴转动时，轴编码器将输出以下脉冲信号首先，轴编码器内的两个圆光栅能随电机工作轴同时转动，光线透过圆光栅的线纹部分后将形成两个明暗相间的光条纹信号，光电元件接收这两个光条纹信号后将发出两个交替变换的脉冲信号；此外轴编码器上还将发出一个Z相脉冲信号，又称为“每转脉冲”，它表示电机工作轴旋转的原点；这三个脉冲信号被发送到计数器中，计数器通过计算脉冲的数量和频率就可测出电机工作轴以及离心泵叶轮的转角及转速。本技术中计数器是数字系统中用途最广的基本逻辑器件，其功能是统计轴编码器发出脉冲信号的个数，并通过同步控制器来触发激光系统发出片光；另外，该计数器使用了 L0CK(K/P)键保护键盘，可保证设置不会被轻易更改。本技术中的轴编码器和计数器均可通过购买获得。本技术的工作步骤如下首先设定好计数器，电机在启动时将带动模型泵转动，连接在电机工作轴上的轴编码器则测出电机工作轴的转速并发出脉冲信号至计数器；计数器对接收到的脉冲信号进行统计，当发出脉冲信号的个数达到计数器的设定值时，同步控制器在计算机的控制下触发激光系统发出激光，同时CCD相机在计算机的控制下进行拍照；这样就保证了在拍照时模型泵上叶轮的叶片刚好转到同一位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
离心泵PIV试验定位锁相装置，该装置包括模型泵（3）、驱动模型泵的电机（1）以及PIV装置，所述PIV装置包括计算机（5）、与计算机连接的同步控制器（7）、与同步控制器连接并用于照射模型泵内部的激光系统（6）、与计算机连接并用于拍摄模型泵内部粒子图像的两台CCD相机（4），其特征在于：所述电机上安装有向PIV装置输出电机转动信号的定位装置。

【技术特征摘要】
1.离心泵Piv试验定位锁相装置，该装置包括模型泵(3)、驱动模型泵的电机(I)以及PIV装置，所述PIV装置包括计算机(5)、与计算机连接的同步控制器(7)、与同步控制器连接并用于照射模型泵内部的激光系统(6)、与计算机连接并用于拍摄模型泵内部粒子图像的两台CCD相机(4)，其特征在于所述电机上安装有向PIV装置输出电机转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昳，黄远民，崔巧玲，金守泉，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：实用新型
国别省市：