温度和速度同步测量方法和装置与流程

文档序号:11101471阅读:510来源:国知局
温度和速度同步测量方法和装置与制造工艺

本发明涉及测温测速技术领域,特别涉及一种温度和速度同步测量方法和装置。



背景技术:

众所周知,在湍流边界层的流动中,温度和速度高度耦合,一直以来都是一个较难的课题,想要研究边界层内湍流流动,需要对湍流边界层内的速度和温度进行高测试频率、高精度的同步测量。

目前可以实现速度温度同步测量的方法有激光诱导荧光技术,但是激光诱导荧光技术测试频率较低,同时需要高分辨率的激光以及高精度、高速成像设备,价格昂贵;而且此种方法由于激光的散射等作用对于边界层能的湍流流动测量精度较差,不适用于推广。热线风速仪是一种目前应用非常广泛的速度和温度技术,尤其对于边界层内速度的和温度的测量,具有很高的时间分辨率以及测试频率,对于分析边界层内湍流流动具有很重要的意义。但是目前的热线风速仪仅能对速度和温度单独测量,无法进行同步测量。



技术实现要素:

鉴于此,有必要针对传统技术存在的问题,提供了一种温度和速度同步测量方法和装置,该方法利用二维热线平行探针,以及速度和温度测量系统,一路探针用来测温,一路探针用于测速,测温一路依据热电阻测温原理,测速一路依据热线测速的原理,得到不同温度条件下的速度和电压对应的标定曲线,两者同步测量,可以保证测量频率达到2000K。具有同步测量温度和速度的准确性、灵活性与易用性。

为达到发明目的,提供一种温度和速度同步测量方法,所述方法包括:获取二维平行探针,并对所述二维平行探针进行标定;通过编写标定文件,生成二维的所述标定文件;采用所述二维平行探针对温度和速度执行同步测量,生成测量温度的电压与测量速度的电压;根据生成的所述测量温度的电压,比对所述标定文件中包含的温度标定曲线,获取当地的瞬时温度;再从所述标定文件中差值查找对应所述瞬时温度条件下的速度标定曲线;根据获取的所述速度标定曲线获取测量速度的电压,并计算出当地的瞬时速度。

在其中一个实施例中,所述对所述二维平行探针进行标定包括:选取一路探针执行测量温度的操作,并选取另一路探针执行测量速度的操作;对于每个温度执行一次速度的标定操作。

在其中一个实施例中,所述通过编写标定文件,生成二维的所述标定文件包括:通过编写所述标定文件,生成所述温度标定曲线以及所述速度标定曲线;其中,所述温度标定曲线为测量温度一路探针,在不同速度条件下,温度和热丝电压的对应关系曲线;所述速度标定曲线为测量速度一路探针,在不同温度条件下,速度和所述热丝电压的对应关系。

在其中一个实施例中,还包括:实时获取所述瞬时温度与所述瞬时速度;对所述瞬时温度与所述瞬时速度进行统计,生成温度与速度的耦合量。

基于同一发明构思的一种温度和速度同步测量装置,所述装置包括:获取与标定模块,用于获取二维平行探针,并对所述二维平行探针进行标定;标定文件生成模块,用于通过编写标定文件,生成二维的所述标定文件;测量模块,用于采用所述二维平行探针对温度和速度执行同步测量,生成测量温度的电压与测量速度的电压;瞬时温度获取模块,用于根据生成的所述测量温度的电压,比对所述标定文件中包含的温度标定曲线,获取当地的瞬时温度;查找模块,用于再从所述标定文件中差值查找对应所述瞬时温度条件下的速度标定曲线;计算模块,用于根据获取的所述速度标定曲线获取测量速度的电压,并计算出当地的瞬时速度。

在其中一个实施例中,所述获取与标定模块包括:选取模块,用于选取一路探针执行测量温度的操作,并选取另一路探针执行测量速度的操作;标定模块,用于对于每个温度执行一次速度的标定操作。

在其中一个实施例中,所述标定文件生成模块,还用于通过编写所述标定文件,生成所述温度标定曲线以及所述速度标定曲线;其中,所述温度标定曲线为测量温度一路探针,在不同速度条件下,温度和热丝电压的对应关系曲线;所述速度标定曲线为测量速度一路探针,在不同温度条件下,速度和所述热丝电压的对应关系。

在其中一个实施例中,还包括:实时获取模块,用于实时获取所述瞬时温度与所述瞬时速度;统计耦合模块,用于对所述瞬时温度与所述瞬时速度进行统计,生成温度与速度的耦合量。

本发明提供的一种温度和速度同步测量方法和装置。获取二维平行探针,并对二维平行探针进行标定;通过编写标定文件,生成二维的标定文件;采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量,生成测量温度的电压与测量速度的电压;根据生成的测量温度的电压,比对标定文件中包含的温度标定曲线,获取当地的瞬时温度;再从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线;根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压,并计算出当地的瞬时速度。该方法利用二维热线平行探针,以及速度和温度测量系统,一路探针用来测温,一路探针用于测速,测温一路依据热电阻测温原理,测速一路依据热线测速的原理,得到不同温度条件下的速度和电压对应的标定曲线,两者同步测量,可以保证测量频率达到2000K。具有同步测量温度和速度的准确性、灵活性与易用性。

附图说明

图1为本发明一个实施例中的一种温度和速度同步测量方法的步骤流程图;以及

图2为本发明一个实施例中的一种温度和速度同步测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本发明温度和速度同步测量方法和装置进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1所示,为一个实施例中的一种温度和速度同步测量方法的步骤流程图。具体包括以下步骤:

步骤101,获取二维平行探针,并对二维平行探针进行标定。

本实施例中,对二维平行探针进行标定包括:选取一路探针执行测量温度的操作,并选取另一路探针执行测量速度的操作;对于每个温度执行一次速度的标定操作。

步骤102,通过编写标定文件,生成二维的标定文件。

本实施例中,通过编写标定文件,生成二维的标定文件包括:通过编写标定文件,生成温度标定曲线以及速度标定曲线;其中,温度标定曲线为测量温度一路探针,在不同速度条件下,温度和热丝电压的对应关系曲线;速度标定曲线为测量速度一路探针,在不同温度条件下,速度和热丝电压的对应关系。

步骤103,采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量,生成测量温度的电压与测量速度的电压。

步骤104,根据生成的测量温度的电压,比对标定文件中包含的温度标定曲线,获取当地的瞬时温度。

步骤105,再从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线。

步骤106,根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压,并计算出当地的瞬时速度。

在一个实施例中,温度和速度同步测量方法还包括:实时获取瞬时温度与瞬时速度;对瞬时温度与瞬时速度进行统计,生成温度与速度的耦合量。

需要说明的是,该发明提出的一种温度和速度同步测量方法,通过二维热线对温度和速度同步测量,采样频率高,对于边界层内的速度测试精度高,同时费用较低,推广型强。

本发明提供的一种温度和速度同步测量方法。获取二维平行探针,并对二维平行探针进行标定;通过编写标定文件,生成二维的标定文件;采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量,生成测量温度的电压与测量速度的电压;根据生成的测量温度的电压,比对标定文件中包含的温度标定曲线,获取当地的瞬时温度;再从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线;根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压,并计算出当地的瞬时速度。该方法利用二维热线平行探针,以及速度和温度测量系统,一路探针用来测温,一路探针用于测速,测温一路依据热电阻测温原理,测速一路依据热线测速的原理,得到不同温度条件下的速度和电压对应的标定曲线,两者同步测量,可以保证测量频率达到2000K。具有同步测量温度和速度的准确性、灵活性与易用性。

基于同一发明构思,还提供了一种温度和速度同步测量装置,由于此装置解决问题的原理与前述一种温度和速度同步测量方法相似,因此,该装置的实施可以按照前述方法的具体步骤实现,重复之处不再赘述。

如图2所示,为一个实施例中的一种温度和速度同步测量装置的结构示意图。该温度和速度同步测量装置10包括:获取与标定模块100、标定文件生成模块200、测量模块300、瞬时温度获取模块400、查找模块500和计算模块600。

其中,获取与标定模块100用于获取二维平行探针,并对二维平行探针进行标定;标定文件生成模块200用于通过编写标定文件,生成二维的标定文件;测量模块300用于采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量,生成测量温度的电压与测量速度的电压;瞬时温度获取模块400用于根据生成的测量温度的电压,比对标定文件中包含的温度标定曲线,获取当地的瞬时温度;查找模块500用于再从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线;计算模块600用于根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压,并计算出当地的瞬时速度。

本实施例中,获取与标定模块100包括:选取模块110(图中未示出)用于选取一路探针执行测量温度的操作,并选取另一路探针执行测量速度的操作;标定模块120(图中未示出)用于对于每个温度执行一次速度的标定操作。

进一步地,标定文件生成模块200还用于通过编写标定文件,生成温度标定曲线以及速度标定曲线;其中,温度标定曲线为测量温度一路探针,在不同速度条件下,温度和热丝电压的对应关系曲线;速度标定曲线为测量速度一路探针,在不同温度条件下,速度和热丝电压的对应关系。

在一个实施例中,该温度和速度同步测量装置10还包括:实时获取模块700(图中未示出)用于实时获取瞬时温度与瞬时速度;统计耦合模块800(图中未示出)用于对瞬时温度与瞬时速度进行统计,生成温度与速度的耦合量。

本发明提供的一种温度和速度同步测量装置。通过获取与标定模块100获取二维平行探针,并对二维平行探针进行标定;再通过标定文件生成模块200通过编写标定文件,生成二维的标定文件;继而通过测量模块300采用二维平行探针对温度和速度执行同步测量,生成测量温度的电压与测量速度的电压;再通过瞬时温度获取模块400根据生成的测量温度的电压,比对标定文件中包含的温度标定曲线,获取当地的瞬时温度;再通过查找模块500从标定文件中差值查找对应瞬时温度条件下的速度标定曲线;最终通过计算模块600根据获取的速度标定曲线获取测量速度的电压,并计算出当地的瞬时速度。该装置利用二维热线平行探针,以及速度和温度测量系统,一路探针用来测温,一路探针用于测速,测温一路依据热电阻测温原理,测速一路依据热线测速的原理,得到不同温度条件下的速度和电压对应的标定曲线,两者同步测量,可以保证测量频率达到2000K。具有同步测量温度和速度的准确性、灵活性与易用性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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