專利名稱：：一種滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及流場(chǎng)特性的測(cè)試技術(shù)，尤其涉及一種滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：微尺度流體力學(xué)是介于經(jīng)典宏觀流體力學(xué)與微觀力學(xué)之間的研究領(lǐng)域，主要研究特征尺度在毫米至微米范圍內(nèi)的流體流動(dòng)規(guī)律。微尺度下迷宮型流道由于其邊界曲折能使流體發(fā)生紊亂，從而減小壓力對(duì)流量的敏感性這一特性而得到廣泛應(yīng)用。迷宮型流道滴頭就是一典型例子，其流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)量對(duì)微流體特性的研究及高抗堵塞性能滴頭的設(shè)計(jì)都有很大作用，然而由于滴頭流道狹窄且邊界復(fù)雜，原型試驗(yàn)在技術(shù)(常規(guī)滴灌管帶不透明)和經(jīng)濟(jì)上都比較困難，常規(guī)手段難以滿足其流場(chǎng)測(cè)試要求。目前存在利用計(jì)算流體力學(xué)(ComputationalFluidDynamics,CFD)分析方法對(duì)滴頭迷宮流道內(nèi)部水流流動(dòng)特性進(jìn)行探索性研究，但在進(jìn)行CFD數(shù)值模擬時(shí)對(duì)層流/湍流模型均有釆用，然而滴頭內(nèi)部流體流動(dòng)是為層流抑或湍流卻尚待進(jìn)一步論證。現(xiàn)有技術(shù)中另有研究人員通過(guò)構(gòu)建滴頭流道的放大模型，并利用激光多普勒測(cè)速儀對(duì)放大模型內(nèi)部的流體流動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)，但該研究?jī)H屬于單點(diǎn)測(cè)量技術(shù)，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)流場(chǎng)的全場(chǎng)、瞬態(tài)測(cè)量，同時(shí)該研究利用放大模型也沒(méi)有考慮滴頭流道的滴頭流道邊界層相似問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)全場(chǎng)測(cè)量的問(wèn)題。(二)技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明釆取以下方案一種滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括滴頭模型裝置，用于模擬滴頭的迷宮流道形狀；粒子布撒裝置，用于在所述滴頭模型裝置中布撒跟隨流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的示蹤熒光粒子；激光發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生激光光源，激發(fā)所述示蹤熒光粒子成像;圖像釆集裝置，用于釆集所述示蹤熒光粒子成像；圖像處理裝置，與所述圖像采集裝置連接，對(duì)所述成像進(jìn)行處理分析以獲取流場(chǎng)特性參數(shù)分布。其中，所述系統(tǒng)還包括同步控制裝置，用于控制所述激光發(fā)生裝置和所述圖像釆集裝置的同步運(yùn)行。其中，所述圖像采集裝置包括顯微鏡物鏡、自制聯(lián)接件及CCD(ChargeCoupledDevice,電荷耦合器件)相機(jī)；所述CCD相機(jī)通過(guò)自制聯(lián)接件與顯微鏡物鏡聯(lián)接，根據(jù)拍攝區(qū)域的大小，對(duì)所述滴頭模型裝置中的示蹤熒光粒子成像進(jìn)行分段采集。其中，所述圖像處理裝置包括測(cè)試處理單元，對(duì)所述圖像釆集裝置釆集的示蹤熒光粒子成像進(jìn)行處理，獲取分段測(cè)試結(jié)果；數(shù)據(jù)拼接單元，通過(guò)軟件對(duì)所述分段測(cè)試結(jié)果進(jìn)行拼接，獲取全場(chǎng)測(cè)試結(jié)果。其中，所述滴頭模型裝置包括.-不銹鋼板，具有采用數(shù)控電火花線切割技術(shù)加工的滴頭迷宮流道形狀；有機(jī)玻璃擋板，設(shè)置于加工后的所述不銹鋼板兩側(cè)。其中，所述示蹤熒光粒子的材料選用聚苯乙烯，布撒濃度為1%-2%;并且利用綠色激光激發(fā)，激發(fā)熒光波段為620nm。一種滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試方法，所述方法包括以下步驟A:對(duì)滴頭迷宮流道的幾何參數(shù)進(jìn)行測(cè)量；B:根據(jù)所述測(cè)量的結(jié)果制備滴頭平面模型；C:在所述滴頭平面模型中布撒示蹤熒光粒子跟隨流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，利用激光激發(fā)所述示蹤熒光粒子成像，對(duì)所述成像進(jìn)行釆集；D:根據(jù)所述示蹤熒光粒子的成像計(jì)算得到流場(chǎng)特性參數(shù)分布。其中，步驟A進(jìn)一步包括Al:挑選至少一個(gè)滴頭進(jìn)行縱向剖面測(cè)量，選取流道深度、流道寬度的最小值作為流道的深度值、第一寬度值；A2:利用數(shù)碼相機(jī)對(duì)流道壓痕拍照成圖，并作為底圖在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD工具上描繪完整流道；A3:利用所述CAD工具的測(cè)量功能在描繪的流道上量測(cè)流道的第二寬度值，根據(jù)所述第二寬度值與第一寬度值的比值計(jì)算獲取流道所有幾何參數(shù)。其中，步驟B進(jìn)一步包括Bl:釆用數(shù)控電火花線切割技術(shù)在不銹鋼板上加工滴頭流道，所述不銹鋼板的厚度為根據(jù)步驟A測(cè)量得到的所述滴頭迷宮流道的深度；B2:在所述不銹鋼板兩側(cè)設(shè)置有機(jī)玻璃擋板，并將所述有機(jī)玻璃擋板與所述不銹鋼板進(jìn)行粘接。其中，步驟D進(jìn)一步包括Dl:釆用濾波片濾色以去除所述滴頭平面模型表面噪聲干擾，并分段采集粒子成像；D2:對(duì)所述分段釆集的粒子成像進(jìn)行處理分析，得到分單元測(cè)試結(jié)果；D3:通過(guò)軟件對(duì)所述分單元測(cè)試結(jié)果進(jìn)行拼接實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)測(cè)量，以獲取流場(chǎng)特性參數(shù)分布。(三)有益效果本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)其利用精密讀數(shù)顯微鏡與CAD技術(shù)相結(jié)合的測(cè)量方式量測(cè)流道幾何參數(shù)，并釆用不銹鋼電火花線切割技術(shù)制備滴頭迷宮流道平面模型；在此基礎(chǔ)上根據(jù)粒子圖像測(cè)速原理和方法，利用自行開(kāi)發(fā)的示蹤熒光粒子構(gòu)建滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)，并釆用顯微鏡物鏡改裝常規(guī)CCD相機(jī)，充分發(fā)揮CCD相機(jī)與電子顯微鏡的特色，實(shí)現(xiàn)拍攝區(qū)域與數(shù)字圖像分辨率的和諧統(tǒng)一；最后通過(guò)軟件對(duì)觀測(cè)的流動(dòng)平均場(chǎng)進(jìn)行分單元測(cè)試結(jié)果的拼接，實(shí)現(xiàn)了滴頭迷宮流道流場(chǎng)特性的全場(chǎng)測(cè)量。圖l是本發(fā)明滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)示意圖；圖2是本發(fā)明滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試方法流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的滴頭迷宮流道形狀圖；圖4a-4b是本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果圖。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。如圖l所示，為本發(fā)明滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)示意圖，包括滴頭模型裝置110，用于模擬滴頭的迷宮流道形狀；粒子布撒裝置120,用于在滴頭模型裝置110中布撒跟隨流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的示蹤熒光粒子；激光發(fā)生裝置130，用于產(chǎn)生激光光源，激發(fā)示蹤熒光粒子成像；圖像釆集裝置140,用于釆集示蹤熒光粒子成像；圖像處理裝置150,與圖像釆集裝置140連接，對(duì)成像進(jìn)行處理分析以獲取流場(chǎng)特性參數(shù)分布；同步控制裝置160,用于控制激光發(fā)生裝置130和圖像釆集裝置140的同步運(yùn)行。為進(jìn)行滴頭迷宮流道內(nèi)的流動(dòng)測(cè)試，關(guān)鍵需要解決塑料滴頭模型本身的圓柱型以及不透明問(wèn)題。本發(fā)明測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例中，釆用不銹鋼電火花線切割技術(shù)構(gòu)建滴頭模型裝置。首先在不銹鋼板111上根據(jù)預(yù)先測(cè)量獲取的滴頭迷宮流道幾何參數(shù)釆用數(shù)控電火花線切割技術(shù)加工滴頭流道，并在加工后的不銹鋼板111兩側(cè)設(shè)置有機(jī)玻璃擋板112、113以制備滴頭模型裝置IIO。關(guān)于粒子布撒裝置120對(duì)示蹤熒光粒子的釆用，目前國(guó)外已有科研院所開(kāi)發(fā)了示蹤粒子，但由于在平面模型制作過(guò)程中難免會(huì)有強(qiáng)力膠或者劃痕出現(xiàn)，從而導(dǎo)致拍攝圖像出現(xiàn)噪聲，影響流速測(cè)量精度。因而本發(fā)明測(cè)試系統(tǒng)需要引入平面激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)，示蹤釆用熒光粒子，利用濾波片濾掉熒光以外的噪聲。國(guó)外已有公司成功地開(kāi)發(fā)相應(yīng)的熒光粒子，但價(jià)格極為昂貴，只有在微管道流體流動(dòng)研究中才有可能釆用；另外其產(chǎn)品也多為空心玻璃球，在進(jìn)行滴頭流道流動(dòng)測(cè)試過(guò)程中容易被水泵葉輪擊碎而導(dǎo)致顆粒破壞喪失熒光特性，而國(guó)內(nèi)則還沒(méi)有產(chǎn)品問(wèn)世?；谑聚櫫Ｗ拥母S性良好，大小合適，散射或熒光效應(yīng)強(qiáng)度的要求，本發(fā)明測(cè)試系統(tǒng)的示蹤熒光粒子試驗(yàn)材料選用聚苯乙烯，密度約為1.02Kg/m3，與水接近，稍有擾動(dòng)就能夠完全離底懸浮，其平均粒徑約在10nm-15iam左右。示蹤熒光粒子對(duì)于照射其上的激光有很好的散射效應(yīng)，其利用綠色激光激發(fā)，激發(fā)熒光波段在620nm。在通過(guò)濾波片濾色后，圖像質(zhì)量較好，去除了全部平面模型表面噪聲干擾。另外，通過(guò)試驗(yàn)得到對(duì)于熒光粒子濃度在1%-2%較為合適。關(guān)于圖像采集裝置140及圖像處理裝置150，一般圖像測(cè)速法的圖像釆集處理部分主要由跨幀CCD相機(jī)、濾波片、圖像釆集板和計(jì)算機(jī)組成，而對(duì)于面向微管流動(dòng)測(cè)試則通常是在CCD相機(jī)前加設(shè)電子顯微鏡。本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例中圖像釆集裝置140部分選用KodakMEGAPLUSII(分辨率1600x1200)CCD相機(jī)143。由于滴頭流道尺寸一般在0.5mm-1.2mm之間，齒尖距通常在3.0mm-5.0mm之間，屬于介于微尺度(ljim-lmm)和常規(guī)尺度(>lmm)之間的臨界尺度的流體流動(dòng)問(wèn)題，所以當(dāng)僅采用CCD相機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，拍攝區(qū)域會(huì)因過(guò)大導(dǎo)致圖像質(zhì)量較低同時(shí)使測(cè)試精度極低，而當(dāng)添加電子顯微鏡進(jìn)行測(cè)試時(shí)，拍攝的區(qū)域則會(huì)過(guò)小，一般只能拍攝齒尖附近0.5mmx0.5mm的范圍，對(duì)于流道流動(dòng)特征無(wú)法顯示。本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例中圖像釆集裝置140部分則對(duì)CCD相機(jī)143進(jìn)行改裝，將相機(jī)鏡頭換接成顯微鏡物鏡141(規(guī)格4倍)，并利用自制聯(lián)接件142進(jìn)行聯(lián)接，充分發(fā)揮CCD相機(jī)與電子顯微鏡的特色，實(shí)現(xiàn)拍攝區(qū)域(4mmx4mm)與數(shù)字圖像分辨率的和諧統(tǒng)一。同時(shí)，在圖像處理裝置150部分,進(jìn)一步設(shè)置測(cè)試處理單元151及數(shù)據(jù)拼接單元152，其中測(cè)試處理單元151對(duì)圖像釆集裝置140釆集的粒子成像進(jìn)行處理以獲取分段測(cè)試結(jié)果，其具體通過(guò)圖像分析處理軟件實(shí)現(xiàn)，前期主要使用MicroVecVersion2.0進(jìn)行速度計(jì)算處理和顯示，后期則使用Tecplot9.0軟件進(jìn)行渦量場(chǎng)、等速度線、流線以及三維等高圖的顯示；而數(shù)據(jù)拼接單元152則通過(guò)軟件對(duì)分段測(cè)試結(jié)果進(jìn)行拼接獲取全場(chǎng)測(cè)試結(jié)果。關(guān)于激光發(fā)生裝置130部分，由于激光器的能量高、方向性好、穩(wěn)定性好、單色性和脈沖控制等優(yōu)點(diǎn)，其已作為照明光源廣泛應(yīng)用于數(shù)字式粒子圖像測(cè)速領(lǐng)域中。本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例中使用的雙脈沖激光器是LABEST公司的調(diào)QNd:YAG激光器，單臺(tái)激光器的各項(xiàng)主要技術(shù)參數(shù)如下工作頻率10Hz、波長(zhǎng)532nm、激光能量50mJ,脈沖寬度6-8ns,發(fā)散角0.6mrads、超高斯光斑模式、雙脈沖時(shí)間間隔小于1ns。本發(fā)明實(shí)施例還提出一種滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試方法，如圖2所示，包括以下步驟S201、隨機(jī)挑選至少一個(gè)滴頭進(jìn)行縱向剖面測(cè)量，選取流道深度、流道寬度的最小值作為流道的深度值、第一寬度值。以挑選3個(gè)滴頭測(cè)量流道幾何參數(shù)為例，分別取三個(gè)滴頭的流道寬度、流道深度的最小值。將滴灌管縱向剖開(kāi)，深度使用裸露的滴頭截片測(cè)量，寬度則在PE管內(nèi)壁流道壓痕上測(cè)量，具體可選用上海光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的JC-10讀數(shù)顯微鏡(測(cè)量精度±0.01mm，量程4mm)進(jìn)行觀測(cè)。下表1迷宮式流道滴頭的基本特性表為實(shí)驗(yàn)中量測(cè)得的一組結(jié)果，其中，流道長(zhǎng)度為水流通過(guò)路徑中心線的長(zhǎng)度。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>5202、利用數(shù)碼相機(jī)對(duì)流道壓痕拍照成圖，并作為底圖在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD工具上描繪完整流道。其中，CAD工具可選用業(yè)界常用的AutoCAD2004，本實(shí)施例中描繪的流道形狀如圖3所示。5203、利用CAD工具的測(cè)量功能量測(cè)流道的第二寬度值，根據(jù)第二寬度值與第一寬度值的比值計(jì)算獲取流道所有幾何參數(shù)。5204、釆用數(shù)控電火花線切割技術(shù)在不銹鋼板上加工滴頭流道，不銹鋼板的厚度為根據(jù)步驟S201測(cè)量得到的滴頭迷宮流道的深度。5205、在不銹鋼板兩側(cè)設(shè)置有機(jī)玻璃擋板，并將有機(jī)玻璃擋板與不銹鋼板進(jìn)行粘接。在流道鋼板兩側(cè)設(shè)置有機(jī)玻璃擋板制備而成的滴頭平面模型，可解決滴頭本身的圓柱型以及不透明問(wèn)題，鋼板與有機(jī)玻璃擋板之間可用強(qiáng)力膠水粘結(jié)，使水流在流道中流過(guò)以測(cè)定設(shè)計(jì)流道的水力性能，流道的進(jìn)口釆用綠源公司生產(chǎn)的微管接頭(直徑為cj)4mm，釆用較大的進(jìn)口尺寸可以減少進(jìn)口段對(duì)流道壓力的影響)。5206、在滴頭平面模型中通過(guò)布撒示蹤熒光粒子跟隨流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，ii拍攝粒子成像。為確保測(cè)量精度，本發(fā)明滴頭迷宮流道流體特性的測(cè)試方法需要引入平面激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)。國(guó)外已有公司成功開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的熒光粒子，但其產(chǎn)品多為空心玻璃球，在測(cè)試過(guò)程中容易被水泵葉輪擊碎而導(dǎo)致顆粒破壞喪失熒光特性，并且其價(jià)格極為昂貴，只有在微管道流體流動(dòng)研究中才有可能釆用，而國(guó)內(nèi)則還沒(méi)有相關(guān)產(chǎn)品問(wèn)世?；谑聚櫫Ｗ拥母S性良好、大小合適、散射或熒光效應(yīng)強(qiáng)度的要求，本發(fā)明測(cè)試方法中示蹤熒光粒子的材料選用聚苯乙烯，密度約為1.02Kg/m3,與水接近，稍有擾動(dòng)就能夠完全離底懸浮，平均粒徑約在10ym-15jam左右。粒子利用綠色激光激發(fā)，激發(fā)熒光波段在620nm，對(duì)于照射其上的激光有很好的散射效應(yīng)，另外經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)于熒光粒子濃度為1%-2%較為合適。5207、采用濾波片濾色去除所述滴頭平面模型表面噪聲干擾，并分段采集粒子成像。5208、對(duì)分段釆集的粒子成像進(jìn)行處理分析計(jì)算得到分單元測(cè)試結(jié)果。5209、通過(guò)軟件對(duì)分單元測(cè)試結(jié)果進(jìn)行拼接實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)測(cè)量，以獲取流場(chǎng)特性參數(shù)分布。以滴頭迷宮流道的流速測(cè)試為例，可分別選取滴頭流道在1.0Mpa、5.0Mpa、10.0Mpa、15.0Mpa四種壓力條件下進(jìn)行典型流道近中心截面流速分布的測(cè)試，后期借助Tecplot9.0軟件對(duì)流速測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理，對(duì)分段測(cè)試結(jié)果拼接，圖4a至圖4b分別為1.0-15.0Mpa四種壓力條件下的測(cè)試結(jié)果圖。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在四種壓力條件下迷宮流道內(nèi)部流體流動(dòng)都呈復(fù)雜的紊流狀，在1.0-15.0Mpa壓力范圍內(nèi)都為紊流，說(shuō)明在滴頭工作壓力范圍內(nèi)U.0-15.0Mpa)迷宮流道內(nèi)部流體流動(dòng)并未存在流態(tài)轉(zhuǎn)捩，因而在進(jìn)行CFD數(shù)值模擬時(shí)都可以釆用紊流模型。同時(shí)，隨著壓力的增加，迷宮流道內(nèi)部流速增加，隨著壓力的增加流速遞增的幅度也越來(lái)越?。辉撁詫m流道在整個(gè)單元段內(nèi)一定數(shù)量的漩渦，在四種壓力條件下(個(gè)別高流速點(diǎn)除外)流速分布特征相似。以上為本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，依據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠顯而易見(jiàn)地想到一些雷同、替代方案，均應(yīng)落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。權(quán)利要求1.一種滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括滴頭模型裝置，用于模擬滴頭的迷宮流道形狀；粒子布撒裝置，用于在所述滴頭模型裝置中布撒跟隨流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的示蹤熒光粒子；激光發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生激光光源，激發(fā)所述示蹤熒光粒子成像；圖像采集裝置，用于采集所述示蹤熒光粒子成像；圖像處理裝置，與所述圖像采集裝置連接，對(duì)所述成像進(jìn)行處理分析以獲取流場(chǎng)特性參數(shù)分布。2、如權(quán)利要求l所述滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括同步控制裝置，用于控制所述激光發(fā)生裝置和所述圖像釆集裝置的同步運(yùn)行。3、如權(quán)利要求1所述滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像釆集裝置包括顯微鏡物鏡、自制聯(lián)接件及電荷耦合器件CCD相機(jī)；所述CCD相機(jī)通過(guò)自制聯(lián)接件與顯微鏡物鏡聯(lián)接，根據(jù)拍攝區(qū)域的大小，對(duì)所述滴頭模型裝置中的示蹤熒光粒子成像進(jìn)行分段釆集。4、如權(quán)利要求l或3所述滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理裝置包括測(cè)試處理單元，對(duì)所述圖像釆集裝置釆集的示蹤熒光粒子成像進(jìn)行處理，獲取分段測(cè)試結(jié)果；數(shù)據(jù)拼接單元，通過(guò)軟件對(duì)所述分段測(cè)試結(jié)果進(jìn)行拼接，獲取全場(chǎng)測(cè)試結(jié)果。5、如權(quán)利要求1所述滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述滴頭模型裝置包括不銹鋼板，具有釆用數(shù)控電火花線切割技術(shù)加工的滴頭迷宮流道形狀；有機(jī)玻璃擋板，設(shè)置于加工后的所述不銹鋼板兩側(cè)。6、如權(quán)利要求1所述滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述示蹤熒光粒子的材料選用聚苯乙烯，布撒濃度為1%-2%;并且利用綠色激光激發(fā)，激發(fā)熒光波段為620nm。7、一種滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟A:對(duì)滴頭迷宮流道的幾何參數(shù)進(jìn)行測(cè)量；B:根據(jù)所述測(cè)量的結(jié)果制備滴頭平面模型；C:在所述滴頭平面模型中布撒示蹤熒光粒子跟隨流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，利用激光激發(fā)所述示蹤熒光粒子成像，對(duì)所述成像進(jìn)行采集；D:根據(jù)所述示蹤熒光粒子的成像計(jì)算得到流場(chǎng)特性參數(shù)分布。8、如權(quán)利要求7所述滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試方法，其特征在于，步驟A進(jìn)一步包括Al:挑選至少一個(gè)滴頭進(jìn)行縱向剖面測(cè)量，選取流道深度、流道寬度的最小值作為流道的深度值、第一寬度值；A2:利用數(shù)碼相機(jī)對(duì)流道壓痕拍照成圖，并作為底圖在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD工具上描繪完整流道；A3:利用所述CAD工具的測(cè)量功能在描繪的流道上量測(cè)流道的第二寬度值，根據(jù)所述第二寬度值與第一寬度值的比值計(jì)算獲取流道所有幾何參數(shù)。9、如權(quán)利要求7所述滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試方法，其特征在于，步驟B進(jìn)一步包括Bl:釆用數(shù)控電火花線切割技術(shù)在不銹鋼板上加工滴頭流道，所述不銹鋼板的厚度為根據(jù)步驟A測(cè)量得到的所述滴頭迷宮流道的深3度；B2:在所述不銹鋼板兩側(cè)設(shè)置有機(jī)玻璃擋板，并將所述有機(jī)玻璃擋板與所述不銹鋼板進(jìn)行粘接。10、如權(quán)利要求7所述滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試方法，其特征在于，步驟D進(jìn)一步包括Dl:釆用濾波片濾色以去除所述滴頭平面模型表面噪聲干擾，并分段釆集粒子成像；D2:對(duì)所述分段釆集的粒子成像進(jìn)行處理分析，得到分單元測(cè)試結(jié)果;D3:通過(guò)軟件對(duì)所述分單元測(cè)試結(jié)果進(jìn)行拼接實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)測(cè)量，以獲取流場(chǎng)特性參數(shù)分布。全文摘要本發(fā)明涉及一種滴頭迷宮流道內(nèi)流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)及方法，其根據(jù)粒子圖像測(cè)速原理，利用自行開(kāi)發(fā)的示蹤熒光粒子在滴頭平面模型中構(gòu)建流場(chǎng)特性的測(cè)試系統(tǒng)，同時(shí)采用顯微鏡物鏡改裝常規(guī)CCD相機(jī)，充分發(fā)揮CCD相機(jī)與電子顯微鏡的特色，實(shí)現(xiàn)拍攝區(qū)域與數(shù)字圖像分辨率的和諧統(tǒng)一；并通過(guò)軟件對(duì)觀測(cè)的流動(dòng)平均場(chǎng)進(jìn)行分單元測(cè)試結(jié)果的拼接，實(shí)現(xiàn)了滴頭迷宮流道流場(chǎng)特性的全場(chǎng)測(cè)量。文檔編號(hào)G01M10/00GK101251434SQ20081010330公開(kāi)日2008年8月27日申請(qǐng)日期2008年4月2日優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日發(fā)明者任樹(shù)梅,劉洪祿,徐飛鵬,李云開(kāi),楊培嶺申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)