荧光漆消除边界、模型壁面反射光影响

2016/12/29   下载量: 21

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参考标准 PIV壁面反光,背景噪声,激光反射光噪声消除

在PIV试验中,经常会遇到靠近壁面的激光反射光,影响壁面附近的流场测量。 北廷测量技术(北京)有限公司采用荧光漆和滤镜,大大消除了这种影响,可以得到非常靠近壁面的周围示踪粒子图像和流场结果。

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PIV测量中,图像的拍摄质量直接影响测量结果,由于流场中模型的反射作用,会干扰拍照结果,反射光太强会造成反射物体及周围过曝光,影响很大的区域。针对模型的反射光,我们做了几组对比试验,试验中用三根不锈钢管放在水槽中做试验模型,三根钢管分别不涂漆、涂亚光漆、涂荧光漆。

 

试验布置:激光器发射的片光照亮水槽,相机与片光垂直布置,钢管放置在片光平面上,在相机镜头前加装窄带滤镜,调整好相机的焦距

拍照:三根钢管依次进行拍照,保持三根钢管在同一位置,每根钢管拍照选择三个激光能量100us140us160us。这样拍照完成后,我们每根钢管就得到了三组对应不同激光能量的照片。   把得到的图片进行横向和纵向对比,

 

 

第一组:没有涂料的钢管在不同激光强度下的拍照结果,三张照片从左往右能量逐步增强(QSwitch 时间100us140us160us)。

 

       通过上面的图片可以看出,激光能量越大,流场中的模型反射光越强,过曝光的区域也越大,对试验最终的不利影响也越大。

 

 

 

 

第二组,纵向对比,通过对比140us激光能量时三种钢管的反光图片

 

这组图片中,第一张是没有涂料的钢管,第二张是涂有黑灰亚光漆的钢管,第三张是涂有荧光漆的钢管,涂有亚光漆的钢管效果不佳,没有涂料的钢管反射也太强烈,过曝光的区域都比较大,相比之下涂有荧光漆的钢管对周围粒子造成的影响很小。

 

总结:两组对比试验,第一组验证了光强对模型反射光的影响,在实际测量中选择合适大小的光强,既能保证粒子的拍摄效果,又会尽可能减弱不需要的反射光。

第二组图片对比结果有很大的实用价值,荧光漆配合窄带滤镜使用对减弱表面反射光有很好的效果,绿光照射在荧光漆上波长发生变化后被镜头上的窄带滤镜过滤掉,几乎拍照结果中没有过曝光区域。

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