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水雾喷嘴雾化分析记录系统

水雾喷嘴雾化分析记录系统

2021/9/14 21:18:50

喷雾锥角的大小将影响燃料与空气混合、燃烧性能、火焰形状等。在航空发动机中,其角度过大,喷雾会喷溅至火焰筒壁上,在高温下逐渐聚积为垢状积炭,使火焰筒局部过热损坏。其角度太小,则导致燃烧不充分。因此必须提高喷嘴雾化角度的测试精度。喷雾锥角与产品的光洁度、外形尺寸密切相关,因此,经常使用图像法和机械式探针法检测。机械式探针法是在雾锥轴平面距离喷口的一定距离处的两旁分别设置1根探针,探针位于同一水平面内。测试时将探针以直线方式移向雾流的中心线直至探针刚好接触到雾锥外围,由于测试是在雾锥轴平面进行的,可以将雾锥可视为1个2 维平面,其测量的数据既可以是角度和倾斜度,也可以是距离中心线的直线距离。但是该方法不能实时测量角度的变化及摆角。图像法指通过相机采集喷雾图像,然后利用计算机对拍摄图像进行实时测量计算,求得其角度值。该方法能够实时跟踪角度的变化及角度摆动状况。本系统使用工业相机实时采集雾角图像,并使用高速处理器对图像实时处理,达到实时监控的目的。

在本方案中,采用全帧曝光的高像素分辨率,同时配合高分辨率的工业镜头,使得采集的分辨率达到0.05mm,为了提高采集图像的对比度,凸显喷雾角度边缘轮廓,采用高亮工业LED光源及可控光源控制器进行照明,既凸显喷射角的边界特征点信息,又能保证整体光源环境的稳定可靠,提高视觉测量的精度和可靠性。

处理系统:在本系统中,需要实时连续处理2台高分辨率图像,同时需要保存图像,将处理结果实时显示及异常报警处理。因此需要处理系统具备高速图像分析能力和高速大容量数据保存功能。本系统采用研华4U服务器,搭载Intel E2176g6核12线程3.7G主频的CPU和16G内存。使得处理性能稳定可靠。

软件系统

软件是本设备的核心模块,经前期调研,最终用户的液流试验台采用Labview平台开发,故本系统也采用Labview软件平台进行测试软件与上位机软件的开发,一方面它需要控制光学系统稳定获取图像,另一方对于获取图像进行快速有效的分析,并将分析结果进行实时输出和响应,同时通过GUI进行人工交互。可以很好的与用户端现有的液流试验台的软件进行兼容,保证稳定运行。

 

本系统已经在多家汽车企业,航天企业,航空企业进行实地交付和运行。 

 

审核编辑(
王静
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