一种用于含杂液滴物理参数测量的消光彩虹测量方法及装置

    公开(公告)号:CN112345421B

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202011269678.1

    申请日:2020-11-13

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种用于含杂液滴物理参数测量的消光彩虹测量方法及测量装置;所述方法包括记录三种波长照射下的消光彩虹信号、从记录的消光彩虹信号分离出低频艾里结构和高频纹波结构、由低频艾里结构反演折射率和粒径的值、提取两种结构的振幅比导出二阶折射信号和直接反射信号的强度比、进一步计算相对于纯水液滴的信号衰减比,最后获得三种波长下的消光系数,根据消光系数比值唯一确定内含物尺寸和体积浓度。所述装置包括雾化系统、激光发射单元、信号采集单元和信号处理单元。该方法及装置同时测量了微米级运动含杂液滴的折射率、粒径及内含物体积浓度和尺寸等参数,可应用于食品药品喷雾干燥、纳米流体燃料液滴利用等过程。

    一种紧凑式全场彩虹测量探头

    公开(公告)号:CN106124369B

    公开(公告)日:2018-10-16

    申请号:CN201610405658.X

    申请日:2016-06-08

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N15/00 G01N15/02

    摘要: 本发明涉及全场彩虹测量技术,旨在提供一种紧凑式全场彩虹测量探头。该探头包括沿光路依次布置的前透镜、内透镜、旋转调节器和开孔隔板;前透镜与内透镜的间距小于这两个透镜的焦距,并保证这两个透镜的等效像方焦平面位于内透镜与内透镜焦平面之间;旋转调节器位于内透镜像方焦平面上,其中心位置固定在开孔隔板上且能绕中心旋转;CCD相机上装有变焦镜头,能记录前透镜与内透镜等效像方焦平面处的清晰彩虹图像。本发明利用全场彩虹技术测量原理,通过双透镜可改变工作距离,带变焦镜头CCD相机极大缩小了系统长度,便于推广和实际工业应用,能实现良好的喷雾场测量效果。本发明可变工作距离测量,整体装置小巧,便于工程实际中携带和应用。

    一种用于含杂液滴物理参数测量的消光彩虹测量方法及装置

    公开(公告)号:CN112345421A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011269678.1

    申请日:2020-11-13

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N15/02 G01N15/06 G01N21/45

    摘要: 本发明公开了一种用于含杂液滴物理参数测量的消光彩虹测量方法及测量装置;所述方法包括记录三种波长照射下的消光彩虹信号、从记录的消光彩虹信号分离出低频艾里结构和高频纹波结构、由低频艾里结构反演折射率和粒径的值、提取两种结构的振幅比导出二阶折射信号和直接反射信号的强度比、进一步计算相对于纯水液滴的信号衰减比,最后获得三种波长下的消光系数,根据消光系数比值唯一确定内含物尺寸和体积浓度。所述装置包括雾化系统、激光发射单元、信号采集单元和信号处理单元。该方法及装置同时测量了微米级运动含杂液滴的折射率、粒径及内含物体积浓度和尺寸等参数,可应用于食品药品喷雾干燥、纳米流体燃料液滴利用等过程。

    一种测量平面内液滴的二维彩虹折射装置及方法

    公开(公告)号:CN114609003A

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202011437741.8

    申请日:2020-12-07

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种测量平面内液滴的二维折射装置:激光片光源发射和雾化液滴发生系统,包括激光器、光束调制元件和雾化装置;彩虹信号采集系统,依次包括凸透镜、水平狭缝光阑、柱透镜和数码相机;彩虹信号处理系统,对二维彩虹图像进行处理。本发明还公开了一种测量平面内液滴的二维彩虹折射方法:采用片光源照射平面内雾化液滴产生彩虹信号并记录在相机的不同行和列的像素块上;对待测平面进行二维散射角标定;根据彩虹信号的平面位置确定液滴的二维位置,结合二维散射角标定结果提取、反演彩虹信号,获得折射率和粒径等液滴信息。该装置和方法具有非接触、二维、高精度和原位在线等特点,可以分析涉及液滴的流体多相流。

    一种测量空间体内液滴的三维彩虹折射装置及方法

    公开(公告)号:CN114609002A

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202011437702.8

    申请日:2020-12-07

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种用于测量空间体内液滴的三维彩虹折射装置:激光体光源发射和雾化液滴发生系统:激光器、光束调制元件和雾化装置;彩虹信号采集系统:凸透镜、水平狭缝光阑、柱透镜和数码相机;彩虹信号处理系统,对三维彩虹图像进行处理。本发明还公开了一种三维彩虹折射方法:扩束体光源照射空间体内液滴产生彩虹信号,以不同轮廓尺寸条纹块的形式记录在相机;对待测空间体进行三维散射角标定;根据彩虹信号的平面位置和轮廓尺寸确定液滴的三维位置,结合三维散射角标定结果提取、反演彩虹信号,获得折射率和粒径。该装置和方法可以实现燃料雾化场、液滴蒸发燃烧等过程的在线测量,具有非接触、三维、高精度和原位在线等特点。

    一种紧凑式全场彩虹测量探头

    公开(公告)号:CN106124369A

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201610405658.X

    申请日:2016-06-08

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N15/00 G01N15/02

    CPC分类号: G01N15/00 G01N15/0205

    摘要: 本发明涉及全场彩虹测量技术,旨在提供一种紧凑式全场彩虹测量探头。该探头包括沿光路依次布置的前透镜、内透镜、旋转调节器和开孔隔板;前透镜与内透镜的间距小于这两个透镜的焦距,并保证这两个透镜的等效像方焦平面位于内透镜与内透镜焦平面之间;旋转调节器位于内透镜像方焦平面上,其中心位置固定在开孔隔板上且能绕中心旋转;CCD相机上装有变焦镜头,能记录前透镜与内透镜等效像方焦平面处的清晰彩虹图像。本发明利用全场彩虹技术测量原理,通过双透镜可改变工作距离,带变焦镜头CCD相机极大缩小了系统长度,便于推广和实际工业应用,能实现良好的喷雾场测量效果。本发明可变工作距离测量,整体装置小巧,便于工程实际中携带和应用。

    一种用于含杂液滴物理参数测量的消光彩虹测量装置

    公开(公告)号:CN214150320U

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202022635405.6

    申请日:2020-11-13

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N15/02 G01N15/06 G01N21/45

    摘要: 本实用新型公开了一种用于含杂液滴物理参数测量的消光彩虹测量装置;所述消光彩虹测量装置包括液滴雾化系统、激光发射单元、信号采集单元、信号处理单元;所述液滴雾化系统由喷雾装置产生稀疏液滴场,液滴场被所述激光发射单元产生的点光源照射;所述信号采集单元收集并记录液滴散射的彩虹信号,得到消光彩虹图像;所述信号处理单元连接于信号采集单元之后,用于消光彩虹图像的处理,得到内含物的体积浓度和尺寸信息。本实用新型提供的消光彩虹测量装置同时测量了微米级运动含杂液滴的折射率、粒径及内含物体积浓度和尺寸等参数,可应用于食品药品喷雾干燥、纳米流体燃料液滴利用等过程。

    一种测量平面内液滴的二维彩虹折射装置

    公开(公告)号:CN214539124U

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202022946522.4

    申请日:2020-12-07

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本实用新型公开了一种测量平面内液滴的二维彩虹折射装置:激光片光源发射和雾化液滴发生系统,包括激光器、光束调制元件和雾化装置,激光器发射的激光束经光束调制元件调制成垂直偏振的片光源,并照射雾化装置产生的雾化液滴,形成液滴的彩虹信号;光束调制元件依次包括垂直偏振片、平凹柱透镜和平凸柱透镜;彩虹信号采集系统,依次包括凸透镜、水平狭缝光阑、柱透镜和数码相机,用于将不同高度和不同水平位置的雾化液滴的彩虹信号分开成像并记录得到二维彩虹图像;彩虹信号处理系统,对二维彩虹图像进行处理,获得待测平面内雾化液滴的位置、粒径与折射率。该装置具有非接触、二维、高精度和原位在线等特点,可以分析涉及液滴的流体多相流。

    一种测量空间体内液滴的三维彩虹折射装置

    公开(公告)号:CN214539123U

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202022943171.1

    申请日:2020-12-07

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本实用新型公开了一种用于测量空间体内液滴的三维彩虹折射装置:激光体光源发射和雾化液滴发生系统,激光器发射的激光束经光束调制元件调制成垂直偏振的体光源,并照射雾化装置产生的雾化液滴,形成彩虹信号;光束调制元件依次包括垂直偏振片、平凹球透镜和平凸球透镜;彩虹信号采集系统,依次包括凸透镜、水平狭缝光阑、柱透镜和数码相机,用于将待测空间体内不同位置雾化液滴产生的彩虹信号分开成像并记录得到三维彩虹图像;彩虹信号处理系统,对三维彩虹图像进行处理,获得待测空间体内雾化液滴的三维位置、粒径和折射率。该装置可以实现燃料雾化场、液滴蒸发燃烧等过程的在线测量,具有非接触、三维、高精度和原位在线等特点。