一种室内水槽实验的标定板固定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种室内水槽实验的标定板固定装置，主要包括两部分，主体固定装置和移动装置。主体固定装置由可伸缩的支臂和抓手构成，伸缩支臂分别为连接抓手和连接小车支撑杆的支臂，连接抓手的支臂可以适应不同高度尺寸的标定板固定，连接小车撑杆的支臂可以调节标定板与水槽之间的距离；移动装置包括双排轨道、滚轮、平板和支撑杆，其中平板固定在滚轮上，在双排轨道上进行纵向移动。支撑杆下部以三角形状固定在平板上，上部支杆和下部三角杆由连接环固定，支杆顶部和固定支臂由固定环连接。本实用新型专利技术增加了实验的准确度，降低了实验所需的人力，提供工作效率，节约人工成本，提高实验质量。高实验质量。高实验质量。

【技术实现步骤摘要】
一种室内水槽实验的标定板固定装置


[0001]本技术属于水力学实验
，具体涉及一种室内水槽实验的标定板固定装置。

技术介绍

[0002]粒子图像技术(Particle Image Velocimetry,PIV)是现代流场测量的关键技术，是通过在流场中撒布大量的示踪粒子来跟随流场运动，并假设示踪粒子的运动准确代表了流体的运动，应用脉冲片光源照射流场中的一个平面。利用这些粒子对光的散射作用，使用数字相机拍摄流场照片，得到的前后两帧粒子图像，对图像中的粒子图像进行互相关计算得到流场一个切面内定量的速度分布。
[0003]许多水力学中流场、流速的分布实验都应用PIV技术，以河流交汇区水流运动研究为例。河流交汇区是河网系统中最基本的地貌单元，常常由两股或多股水流汇聚而产生相应的复杂流动特征，进而影响泥沙、污染物等物质输移。国内外学者均利用室内水槽试验对交汇区的水流结构及污染物迁移扩散等方面进行研究，而交汇区的室内水槽试验主要以粒子图像测速(PIV)为核心实验技术。PIV技术中浓度测量系统选用PIV测量系统中的平面激光诱导荧光(Planar Laser Induced Fluorescence，PLIF)模块。PLIF技术的原理是将荧光物质溶于被测流体中，在激光的作用下，荧光物质产生的光强可反映其浓度大小，通过摄像机采集瞬时荧光灰度，然后根据标定试验确定灰度与实际浓度的关系，进而根据所测得的灰度确定流体中的浓度场。在浓度标定过程中，需要在水槽中直立置放一块20*20*4cm的标定板，当流量较小的浓度标定过程中，由于标定板自身的重量，板子可以直立在水中，不发生倾斜或者漂动；但改变流量过大时，水流会冲击标定板，使其发生晃动，甚至出现倾倒，严重影响实验进度。这时便需要一个人始终用手扶住标定板，一是高速粒子拍摄时会对人身体造成一定的辐射，做特殊实验时，拍摄时产生的强光对人眼有较大的伤害。同时，选取的溶质通常为染色剂，往往实验做完后，手指会有染色剂残留，长时间无法清洗干净，久而久之手指会出现蜕皮、发白等现象；二是为了使实验准确的进行，就必须两人及以上进行实验，这样便加大了实验的人力，增加了实验成本。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为室内水槽PIV实验提供一种固定标定板的装置，解决了浓度标定过程中标定板因水流的冲击发生的倾斜或倾倒而影响实验准确度的问题。
[0005]本技术所采用的技术方案是：一种室内水槽实验的标定板固定装置，装置主要包括两部分，主体固定装置和移动装置。主体固定装置由可伸缩的支臂和抓手构成，伸缩支臂分别为连接抓手和连接小车支撑杆的支臂，连接抓手的支臂可以适应不同高度尺寸的标定板固定，连接小车撑杆的支臂可以调节标定板与水槽之间的距离；移动装置包括双排轨道、滚轮、平板和支撑杆，其中平板固定在滚轮上，在双排轨道上进行纵向移动。支撑杆下部以三角形状固定在平板上，上部支杆和下部三角杆由连接环固定，支杆顶部和固定支臂
由固定环连接。
[0006]本专利技术室内水槽实验的标定板固定装置的特点还在于：
[0007]固定装置设计简洁易制作，灵活性强，适配于室内水槽实验的浓度标定。
[0008]标定板可以通过以轨道、轮子和固定伸缩爪为一体的固定装置将标定板平稳的直立在水槽中，并且不受到水流大小的影响，调整标定板放置位置轻松，减少了实验所需的人力，降低了因标定板被水流冲击所造成的误差，增加了实验的准确度。
[0009]抓手为pvc塑料材质，鹰嘴形状，方便操作。
[0010]伸缩支臂为pvc塑料材质，圆柱体形状，伸缩支臂包括可旋转伸缩长度的套筒，方便操作。
[0011]连接环为pvc塑料材质，半圆形形状。
[0012]支撑杆为pvc塑料材质，圆柱体形状。
[0013]小车平板为pvc塑料材质，长方体形状。
[0014]小车滚轮为抗摩擦塑料材质，圆球形状，方便滚动。
[0015]双排轨道为塑料材质，设计长度满足水槽实验所需长度。
[0016]本技术的有益效果是：室内水槽PIV实验标定板可以通过以轨道、轮子和固定伸缩爪为一体的固定装置将标定板平稳的直立在水槽中，并且不受到水流大小的影响，增加了实验的准确度，降低了实验所需的人力。
附图说明
[0017]图1是本技术的主体结构图；
[0018]图2是技术的主体平面图
[0019]图3是固定装置的示意图
[0020]图1中，1.水槽，2.固定装置轨道，3.滚轮装置，4.伸缩支臂，5抓手，6.标定板。
[0021]图2中，1.水槽，2.固定装置轨道，3.伸缩支臂，4.标定板。
[0022]图3中，1.滚轮，2.平板，3.连接环，4.伸缩装置，5.抓手。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0024]本技术标定板固定装置目的在于针对现有室内水槽实验中标定板易被水流冲击移动的问题，提供一种设计合理的固定装置，可针对在水槽实验中标定板放置在水槽中，改变水流大小，使标定板稳固在水槽中。该固定装置能够在水槽实验中使用，对浓度进行标定试验，提供工作效率，节约人工成本，提高实验质量。
[0025]在室内水槽的外部设计一条实验长度范围内的双排轨道，轨道上装有小轮共四个，轮子上部架着一块透明玻璃板，透明玻璃板高于水槽壁，玻璃板顶部中间位置伸出一个支臂，支臂方向垂直于水流方向，支臂是可以伸缩的。支臂末端设有固定爪子，目的是为了固定水槽中平行于水流方向竖立放置的标定板。支臂的可伸缩性可以适合标定板距离水槽壁的不同距离，动滑轮可以适合顺水流不同距离下标定板的固定。
[0026]参照附图所示，本技术是室内水槽PIV实验标定板固定装置，首先，标定板的固定装置需要在水槽外部安装一条供滑轮滑动且同实验长度相同的轨道2，轨道2上方装有
以四个轮子为底的平板，整体构造类似于平板车。底板上方是三角形支架，用来固定上部支杆，支杆顶部向水槽方向伸出可伸缩的支臂4，伸缩范围依据实验长度设置。支臂末端向下伸出抓手5，抓手用来固定标定板，具有可调节性，可以适应不同厚度的标定板，是固定装置的最后一环。
[0027]本技术的具体实施方式的工作原理为：使用时，首先将整个固定装置(图3)放置在轨道2上，移动装置至标定板所在位置，调节固定装置中3使其高出水槽壁合适高度，依照标定板所放置位置调节伸缩臂4，将抓手5固定在标定板上部，达到固定效果，方可进行同一标定板与水槽壁距离的浓度标定实验。若改变标定板在水槽中的横向距离，移动固定装置即可；若改变标定板在水槽中的纵向距离，则调节伸缩臂的长度即可。
[0028]本技术的具体效益为：通过建立一套标定板固定装置，可以将标定板在水中稳定直立，不需要人力。室内水槽PIV实验标定板固定装置是独立于水槽装置，具有灵活性，可以适用于不同水槽实验中的浓度标定实验，移动方便，节省不必要的人力资源。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室内水槽实验的标定板固定装置，其特征在于，包括两部分，主体固定装置和移动装置，主体固定装置由可伸缩的支臂和抓手构成，伸缩支臂分别为连接抓手和连接小车支撑杆的支臂，连接抓手的支臂适应不同高度尺寸的标定板固定，连接小车撑杆的支臂调节标定板与水槽之间的距离；移动装置包括双排轨道、滚轮、平板和支撑杆，其中平板固定在滚轮上，在双排轨道上进行纵向移动，支撑杆下部以三角形状固定在平板上，上部支杆和下部三角杆由连接环固定，支杆顶部和固定支臂由固定环连接。2.根据权利要求1所述的一种室内水槽实验的标定板固定装置，其特征在于，标定板通过以轨道、轮子和固定伸缩爪为一体的固定装置将标定板平稳的直立在水槽中，不受到水流大小的影响，调整标定板放置位置轻松，降低了因标定板被水流冲击所造成的误差，增加了实验的准确度。3.根据权利要求1所述的一种室内水槽实验的标定板固定装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：延子轩，李鹏，李斌斌，王添，薛萐，许垚涛，崔志伟，裴磊，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：