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原文传递一种用于环形液膜表面动态测试的光学系统

专利名称：	一种用于环形液膜表面动态测试的光学系统
摘要：	本发明实施例涉及一种用于环形液膜表面动态测试的光学系统，包括：液体存储模块，流速控制模块，溢流模块，液膜生成模块，气流调节模块以及成像模块；液体存储模块通过流速控制模块与溢流模块连接，用于向溢流模块提供包含荧光试剂的液体，溢流模块与液膜生成模块连通，用于使包含荧光试剂的液体在液膜生成模块中形成环形液膜；气流调节模块通过管道与设置于溢流模块顶端的管道入口对接，用于向液膜生成模块中输送气体，以控制环形液膜的流动速度；成像模块设置于溢流模块的外侧，用于获取环形液膜的表面动态特性。由此可以实现准确地还原环形液膜的流动过程，从而高精度地提取液膜的表面结构。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院力学研究所
发明人：	王方仪;张少华;余西龙;郭大华
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911358412.1
公开号：	CN110987935A
代理机构：	北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	席卷
分类号：	G01N21/85;G01N21/03;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/85;G01N21/03
申请人地址：	100190 北京市海淀区北四环西路15号
主权项：	1.一种用于环形液膜表面动态测试的光学系统，其特征在于，包括：液体存储模块，流速控制模块，溢流模块，液膜生成模块，气流调节模块以及成像模块；所述液体存储模块通过所述流速控制模块与所述溢流模块连接，用于向所述溢流模块提供包含荧光试剂的液体，所述溢流模块与所述液膜生成模块连通，用于使所述包含荧光试剂的液体在所述液膜生成模块中形成环形液膜；所述气流调节模块通过管道与设置于所述溢流模块顶端的管道入口对接，用于向所述液膜生成模块中输送气体，以控制所述环形液膜的流动速度；所述成像模块设置于所述溢流模块的外侧，用于获取所述环形液膜的表面动态特性。 2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述流速控制模包括：液体泵，第一球阀以及第二球阀；所述液体泵的入口与所述液体存储模块连接，所述液体泵的出口与所述第一球阀的一端连接，所述第一球阀的另一端通过第一连接管与所述溢流模块连接，用于控制所述溢流模块中的液体高度；所述第二球阀的一端与所述液体存储模块连接，所述第二球阀的另一端同所述液体泵出口与所述第一球阀连接。 3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述溢流模块包括：稳流装置和外壁，所述稳流装置与所述外壁之间设有容纳腔；所述溢流模块的外壁上设有与所述第一连接管适配的开口，其中，所述第一连接管由所述开口延伸至所述容纳腔的底部，用于将所述包含荧光试剂的液体由所述容纳腔溢流至所述稳流装置，并由所述稳流装置流入所述液膜生成模块。 4.根据权利要求3所述的光学系统，其特征在于，所述稳流装置上设有多个通孔，用于限制所述包含荧光试剂的液体的流动。 5.根据权利要求3所述的光学系统，其特征在于，所述气流调节模块包括：高压气瓶、控制气路以及第二连接管，所述高压气瓶的出口通过所述控制气路与所述液膜生成装置连接，所述控制气路上顺次设有减压阀，针阀以及流量计，用于控制所述高压气瓶输出的气流；所述第二连接管的输入端延伸出所述稳流装置，且与所述控制气路的出口连接，所述第二连接管的输出端设置于所述液膜生成模块内，用于向所述液膜生成模块输出气流，并通过所述气流的压强控制所述液膜生成模块中环形液膜流动速度。 6.根据权利要求5所述的光学系统，其特征在于，所述液膜生成模块，包括：液膜生成管道以及引流器；所述液膜生成管道的一端位于所述溢流模块内，所述引流器设置于所述液膜生成管道内部，用于使所述溢流模块流入的所述包含荧光试剂的液体形成环形液膜，所述液膜生成管道的另一端位于所述储液箱内。 7.根据权利要求6所述的光学系统，其特征在于，所述引流器的中部为倒三角锥体，所述引流器的周向上设有螺旋叶片，所述螺旋叶片的外侧处设有用于防止沿气流方向移动的倒刺结构。 8.根据权利要求6所述的光学系统，其特征在于，所述成像模块包括：光源，透镜组件，滤色片，摄像装置，调节装置以及定位装置；所述光源通过透镜组件在待测区域展成片光，所述滤色片设置于所述摄像装置的镜头前，用于过滤掉杂散光，所述摄像装置装配在所述调节装置上，通过所述调节装置调节所述摄像装置的视场至待测区域；所述调节装置的设置于所述定位装置上，通过所述定位装置对所述摄像装置进行垂直或水平方向的调节。其中，所述的摄像装置包括远心镜头、镜头转接环以及ICCD相机，由于拍摄的是管内图像，应用远心镜头可以纠正传统镜头的视差，使其在一定的物距范围内，图像放大倍率不会随物距的变化而变化。 9.根据权利要求8所述的光学系统，其特征在于，所述定位装置与所述液膜生成管道同轴设置，且所述定位装置包括：水平导轨以及垂直导轨。 10.根据权利要求8所述的光学系统，其特征在于，所述调节装置包括：底座，滑块以及限位组件；所述底座通过所述滑块装配在所述定位装置上，通过所述滑块在所述定位装置上移动从而带动设置于所述底座上的所述摄像装置，所述限位组件设置于所述底座与所述定位装置之间，用于控制所述摄像装置的角度。
所属类别：	发明专利