服务热线: 0510-88155119
13301510675@163.com
Language
项目案例 Case
Case 高速摄像机

高速摄像机在刷式密封刷丝动力学特性观测中的应用案例

日期: 2024-09-24
浏览次数: 15

在现代航空发动机的设计与开发中,密封结构尤其是压气机中的气路密封,对发动机的性能和效率有着至关重要的影响。刷式密封作为一种新型的密封装置,因其独特的结构设计和优异的密封性能,逐渐受到业界的广泛关注。本文将以高速摄像机与图像分析系统在观测高压空气作用下刷丝形变与位移等动力学特性方面的应用为例,探讨这一技术如何促进发动机效率研究的发展。


高速摄像机在刷式密封刷丝动力学特性观测中的应用案例


案例背景

刷式密封通过密集的刷丝阵列实现气路密封,其性能直接受刷丝动力学特性的影响。刷丝在高压空气作用下的形变、位移以及振动等动力学行为,直接关系到密封效果和发动机的增压比、工作效率。因此,对刷式密封刷丝动力学特性的深入研究,对于提升发动机性能具有重要意义。

技术方案

实验装置设计

本案例中的实验装置主要由进气系统、密封系统和测试系统三部分组成。其中,测试系统配备了高精度的高速摄像机与图像分析系统,用于观测刷丝在高压空气作用下的形变与位移等动力学特性。实验过程中,高压空气通过输气管道进入密封腔室,并通过压力调节阀控制进气压力,以模拟实际工作环境。

观测与记录

在实验中,高速摄像机以极高的帧率(如数千帧/秒)连续拍摄密封腔室内的刷丝状态。通过调整摄像机的拍摄角度和焦距,确保能够清晰捕捉到刷丝在不同压力条件下的形变与位移情况。同时,图像分析系统实时处理摄像机拍摄的数据,提取刷丝的关键参数,如形变量、位移轨迹和振动频率等。

观测结果与分析

通过高速摄像机与图像分析系统的观测与分析,研究团队获得了丰富的刷丝动力学特性数据。实验结果显示,刷丝在高压空气作用下表现出明显的轴向变形和位移趋势。随着压力的增加,刷丝束逐渐向后挡板靠近并发生挤压,前排刷丝向相邻后排刷丝靠近直到挤压末排刷丝。同时,部分刷丝出现未同步跟随挤压后排相邻刷丝的现象,导致刷丝束整体沿轴向呈现不规则排列的刷丝分层现象。

此外,研究还发现刷丝在高压空气作用下会产生振动现象,且振动幅度随压比的增大而增强。振动主要发生在刷丝密度相对松散的区域,这些区域的刷丝更容易受到气流扰动的影响。通过图像分析系统对振动频率和幅度的精确测量,研究团队能够进一步评估振动对密封效果的影响,并据此提出优化刷丝排列密度和结构设计的建议。


高速摄像机在刷式密封刷丝动力学特性观测中的应用案例


本案例充分展示了高速摄像机与图像分析系统在观测刷式密封刷丝动力学特性方面的应用潜力和价值。通过这一技术手段,研究人员能够精确捕捉和分析刷丝在高压空气作用下的形变、位移和振动等动力学行为,为优化刷式密封设计和提升发动机性能提供了有力的数据支持。

未来,随着高速摄像机性能的不断提升和图像处理技术的不断创新,这一技术手段在航空发动机及其他领域的研究中将发挥更加重要的作用。通过深入研究刷式密封刷丝动力学特性及其与发动机性能的关联机制,有望推动航空发动机技术的进一步突破和发展。


高速摄像机拍摄的原理主要依赖于其先进的技术特性和精密的组件配合,以实现对高速运动过程的精确捕捉。以下是高速摄像机拍摄原理的详细介绍:

1. 感光元件

高速摄像机使用特殊的感光元件,如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。这些传感器能够捕捉到极快的运动画面,并将它们转换为数字信号。这些感光元件具有极高的灵敏度和响应速度,能够在极短的时间内捕捉到物体的动态变化。

2. 帧率

帧率(Framerate)是高速摄像机与普通摄像机区分的关键指标之一。帧率表示每秒显示的静态图像数量,例如普通摄像机的帧率通常为30fps(每秒30帧),而高速摄像机的帧率可以达到每秒数千帧甚至上万帧。这意味着高速摄像机能够在极短的时间内捕捉到更多的图像信息,从而实现对高速运动的精确记录。


高速摄像机在刷式密封刷丝动力学特性观测中的应用案例


3. 快门速度

高速摄像机的快门速度非常快,这有助于减少因长时间曝光而导致的光线损失和模糊现象。快速的快门速度使得摄像机能够在光线变化剧烈的环境中捕捉到清晰的画面。对于高速运动的目标,快速快门能够确保每帧图像都尽可能清晰,避免运动模糊。

4. 镜头

高速摄像机通常配备高质量的镜头,这些镜头具有高透光性、低像差和高分辨率的特点。高透光性确保了更多的光线能够进入摄像机,提高图像的亮度和清晰度;低像差则减少了图像畸变和模糊;高分辨率则使得摄像机能够捕捉到更多的细节信息。这些高质量的镜头与高速摄像机的高帧率、快速快门等技术手段相结合,共同实现了对高速运动的精确捕捉。

5. 数据处理和存储

高速拍摄产生的数据量非常大,因此需要高效的数据处理和存储技术来支持。现代高速摄像机通常配备高性能的图像处理器和高速存储设备,以确保数据的实时处理和存储。图像处理器能够对捕捉到的图像进行快速处理和优化,提高图像的质量和清晰度;而高速存储设备则能够确保大量数据的安全存储和快速访问。

6. 工作流程

当高速摄像机拍摄一个物体时,该物体反射的光被摄像机镜头收集并聚焦在摄像器件的受光面上(如CCD或CMOS图像传感器的靶面)。然后,摄像器件将这些光信号转换为电信号(即视频信号)。这些电信号经过预放电路进行放大,再经过各种电路进行处理和调整,最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来,或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来。


高速摄像机在刷式密封刷丝动力学特性观测中的应用案例


高速摄像机拍摄的原理主要依赖于其特殊的感光元件、高帧率、快速快门速度和高质量镜头等技术手段。通过这些技术的综合运用,高速摄像机能够实现对高速运动的精确捕捉和记录,为科学研究、工业生产、体育竞技等领域提供了强有力的技术支持。


Case / 相关推荐
2024 - 11 - 17
点击次数: 11
超高速摄像机在侧碰气囊爆破瞬间测量中的应用引言在现代汽车安全性能评估中,侧碰气囊爆破瞬间的精确测量对于理解碰撞过程中的物理现象和力学机制至关重要。超高速摄像机以其高帧率、高分辨率和低曝光时间等特性,成为捕捉这一瞬间的理想工具。本文将详细阐述利用超高速摄像机拍摄侧碰气囊爆破瞬间的技术步骤、方法原理以及数据分析过程,通过具体数据和公式展示其测量精度和可靠性。超高速摄像机技术特性超高速摄像机是一种利用光...
2024 - 09 - 24
点击次数: 15
在现代航空发动机的设计与开发中,密封结构尤其是压气机中的气路密封,对发动机的性能和效率有着至关重要的影响。刷式密封作为一种新型的密封装置,因其独特的结构设计和优异的密封性能,逐渐受到业界的广泛关注。本文将以高速摄像机与图像分析系统在观测高压空气作用下刷丝形变与位移等动力学特性方面的应用为例,探讨这一技术如何促进发动机效率研究的发展。案例背景刷式密封通过密集的刷丝阵列实现气路密封,其性能直接受刷丝动...
2024 - 09 - 24
点击次数: 20
随着科技的飞速发展,高速摄影技术在多个领域展现出其独特的优势,特别是在航空发动机及内燃机领域的研究中,高速摄像机已成为不可或缺的工具。本文将以某航空发动机点火瞬态观测项目为例,探讨高速摄像机如何观测点火瞬态发动机的振动、摆动幅度以及火焰状态,从而提升发动机点火稳定性。案例背景在航空发动机研发过程中,点火瞬态的观测对于评估发动机性能、优化点火系统、提升点火稳定性至关重要。然而,由于发动机点火过程的高...
About Us
关于泓川科技
专业从事激光位移传感器,激光焊缝跟踪系统研发及销售的科技公司
中国 · 无锡 · 总部地址:无锡新吴区天山路6号
销售热线:0510-88155119 
图文传真:0510-88152650
Working Time
我们的工作时间
周一至周五:8:00-18:00
周六至周日:9:00-15:00
Shown 企业秀 More
  • 1
    2023 - 09 - 20
    首先,让我们对TOF进行一次短暂的“速读”——它全称叫'time-of-flight',中文怎么说呢?风格洒脱地称之为“飞行时间”。你没听错,就是“飞行时间”。所有的颠覆与创新始于赤裸裸的想象,对吧?再来回过头,看看我们的主角TOF激光测距传感器。激光这东西,我想你肯定不陌生。科幻大片,医美广告里都被频繁提及。对这位明星,我们暂时按下暂停键, 我们聊一聊测距传感器——那可是能把复杂的三维世界,硬是证明成一串串精准数据的硬核工具。当然,他俩的组合,并不是偶然撞壁造成的火花。在“鹰眼”TOF的身上,激光变得更加酷炫,传感器技术也变得更为深邃。他们共舞的主线,就是光的飞行时间。想象一下,要在现实世界计算出光从物体发射出来,然后反射回传感器的时间。你愣了一秒,觉得好像进入了'黑洞'的领域。实则不然,TOF激光测距传感器就是这样“耳提面命”。它以光速旅行者的姿态,穿越空间,告诉我们物体与之间的距离。亲,你有听说过光速吗?大约每秒走30万公里哦,这个速度足够你在一秒钟内去绕地球七点五圈了!TOF激光测距传感器就是他们利用这么一个迅疾的光速,再加上高精度的时钟,来高效精确地计算出飞行时间并转化为距离数据。小编想说,TOF不仅玩科技,他更玩智谋,战胜了同类的超声波、红外线等测距设备。毕竟,被物的颜色、亮度、表面材质,或者环境的温湿度对他来说都不构成锁链。准确到“下毛...
  • 2
    2023 - 09 - 25
    在高精度的生产工序中,薄膜偏差是一项极为重要的控制指标。由于微观材料结构的敏感性,稍有偏差就可能会导致产品的细微变形,从而引发性能下降、使用寿命缩短等一系列问题。因此,对薄膜偏差的精确检测与实时调控具有至关重要的意义。对于这样的需求,光谱共焦位移传感器便能发挥出它重要的作用。通过实现对薄膜厚度的非接触式实时监视,它可以有效地预防或及时地调整可能发生的偏差,提高生产过程中的精准度和稳定性。原理上,光谱共焦位移传感器利用光源通过物体后的干涉进行测量,借助高精度的光学系统和高灵敏的光电检测设备,最终得出偏差情况。另一方面,光谱共焦位移传感器具有小型化的优势。它采用集成设计,尺寸小巧,可以安装在设备内的有限空间中,且不会影响主机性能。这大大扩展了其使用场景,让即使是较为狭小的环境也能实现精确的监控。总结来说,光谱共焦位移传感器代表着未来高精密度生产领域的主流趋。其不仅具备高精度、快反应、难以受到环境干扰等优点,还由于其小型化、适用于狭窄环境等特性,使其逐渐被更多的高科技领域所接受和采纳。
  • 3
    2024 - 03 - 05
    激光三角测量法:精确测量透明物体的科技新突破在精密测量领域,激光三角测量法已成为一种非常重要的技术手段。这种测量方法尤其适用于透明物体的测量,因为它可以有效地解决透明物体测量中的诸多难题。本文将详细介绍激光三角测量法的原理、步骤,以及折射率校正在此过程中所起到的关键作用。一、激光三角测量法的原理激光三角测量法是一种基于光学三角测量原理的非接触式测量方法。其基本原理是:半导体激光器发出的激光束照射在目标物体上,接收器透镜聚集目标物体反射的光线并聚焦到感光元件上。当目标物体与测量设备之间的距离发生改变时,通过接收器透镜的反射光的位置也会相应改变,光线聚焦在感光元件上的部分也会有所不同。通过精确测量这些变化,就可以得出目标物体的位移、形状等参数。二、激光三角测量法的步骤设定参照距离:首先,需要设定一个参照距离,即在此距离下,激光束与感光元件之间的位置关系已知且稳定。照射激光:然后,通过半导体激光器发出激光束,照射在待测的透明物体上。接收反射光:接收器透镜会聚集从透明物体反射回来的光线,并将其聚焦到感光元件上。分析数据:当透明物体移动或形状发生变化时,反射光在感光元件上的位置也会发生变化。通过精确分析这些变化,就可以得出透明物体的位移、形状等参数。三、折射率校正的作用在测量透明物体时,一个关键的问题是需要考虑光的折射现象。由于透明物体的折射率与空气不同,光线在从空气进入透明物体时会发生折射...
  • 4
    2025 - 01 - 16
    一、引言1.1 研究背景与目的在汽车行业迈向智能化与自动化的进程中,先进驾驶辅助系统(ADAS)作为关键技术,正发挥着愈发重要的作用。ADAS 凭借多种传感器与智能算法,能够实时监测车辆周边环境,为驾驶员提供预警与辅助控制,极大地提升了驾驶的安全性与舒适性。本报告旨在深入剖析《ADAS 相关工具 核心功能 & 技术》中所涉及的 ADAS 相关工具应用案例,通过详细描述各案例的具体应用场景、工作原理及达成的效果,深度挖掘这些工具在汽车制造及 ADAS 系统开发过程中的重要价值,为行业内相关人员提供具有实际参考意义的信息,助力推动 ADAS 技术的进一步发展与广泛应用。 1.2 研究方法与数据来源本报告通过对《ADAS 相关工具 核心功能 & 技术》进行全面细致的整理与深入分析,从中系统地提取出各类 ADAS 相关工具的应用案例。在分析过程中,对每个案例的技术原理、应用场景以及所实现的功能进行了详细阐述,并结合实际情况进行了深入探讨。本文所引用的 ADAS 相关工具的应用案例及技术原理均来自《ADAS 相关工具 核心功能 & 技术》文档,该文档为此次研究提供了丰富且详实的一手资料,确保了研究的准确性与可靠性。 二、车载相机应用案例剖析2.1 底部填充胶涂抹高度测量2.1.1 案例描述在汽车电子制造中,车载相机的底部填充胶涂抹高度对于确保相机的...
  • 5
    2022 - 12 - 03
    激光测距传感器的功能,你了解多少呢?大家好,我是无锡宏川传感学堂的李同学。激光测距传感器的功能可分为距离测量和窗口测量。其中距离测量在测距应用中传感器可以随时投入使用。直接给出与物体之间的距离。测量值可用于系统控制或者物体的精准定位。此外还可以选择对数字量模拟,量输出进行调整。如果需要检测尺寸较小的物体。可直接进行窗口测量。通过对参照物进行自学习,传感器可直接测得与标称尺寸的偏差。在这种情况下,数字量输出也可以进行相应的参数进行。除了传感器的尺寸和测量范围。光斑的形状也尤其重要,点击光代表精准聚焦。能精确测量小尺寸的物体。线激光能可靠测量粗糙度比较大的表面积。带纹理的彩色表面。在光泽不均匀或极其粗糙的表面上也能进行稳定的测量。
  • 6
    2023 - 10 - 01
    '新吴科之匠',泓川科技有限公司全新打造的传感器新标杆,我们凝聚高端技术力量,专注于高精度、高性能的激光位移传感器LTP系列,光谱共焦传感器LTC系列,白光干涉测厚传感器,线光谱共焦传感器,以及3D结构光和3D线激光。 强大的研发能力和对细节无穷追求,让我们的产品在每个细微处都彰显出卓越品质。'新吴科之匠'不仅寓意着尖端科技的集中体现,更代表着对品质的极致追求。我们相信,只有最好,才能过硬。
  • 7
    2023 - 09 - 26
    1 激光光热技术测厚:原理是利用激光照射材料,产生的热量使材料产生变化,再通过光学方式检测这种变化以确定材料的厚度。优点是非接触式、无损伤、准确;缺点也是显而易见的,对于颜色、形状、表面纹理等都有不同程度的影响。2 白光干涉测厚:原理是使用白光干涉仪产生干涉图案,然后通过分析干涉图案得材料厚度。优点是测量精度高、灵敏度高;缺点是设备复杂且成本高昂。3 激光干涉测厚:主要是利用激光波的相干性,测量物体的干涉条纹来反推出物体的厚度。优点是测量精度高、速度快;但激光源的稳定性和调节技术要求比较高。4 光谱共聚焦测厚:该方法是根据材料对不同波长光的反射、折射和吸收特性,同时探测所有波长的光谱,从而计算出材料厚度。优点是测量准确、适用范围广;缺点是设备复杂、操作要求高。5 椭圆偏光法测厚:原理是利用光的偏振特性对材料进行测量,根据计算出材料厚度。优点是接触、无损伤,但适用范围有限。6 红外吸收法测厚:红外吸收法是指通过测定红外光在材料中吸收的程度来推断优点是测量过程简单、直观、精度高;缺点是对材料的红外吸收特性有严格要求。7 X/β射线测厚:主要是利用X射线或者β射线穿透材料时,穿透的射线强度和物体的厚度之间存在一定的关系。优点是精确、可靠;缺点是人体安全需要考虑。8 电容测厚:原理是利用两极板间的电容量与介质厚度成正比,通过测量电容量来测量厚度。优点是设备简单、便宜;缺点是精度较低。9 反...
  • 8
    2024 - 03 - 05
    在测量被透明物体覆盖的目标时,环境照明补偿和透视测量是提高测量准确性的重要手段。这些技术的应用,在智能手机等电子设备的制造过程中,具有至关重要的作用。首先,让我们来探讨一下环境照明补偿的作用。在生产线环境中,照明条件往往并不稳定,这会对测量精度产生严重影响。环境照明补偿技术通过自动调整传感器参数,以补偿外部光照条件的变化,使得测量系统能在不同的照明条件下都能保持稳定的测量性能。这就使得我们在测量被透明物体(如手机屏幕)覆盖的目标时,能够得到更为准确的结果。其次,透视测量技术则能够解决透明物体对测量造成的干扰。由于透明物体会让部分光线穿过,使得传统的测量技术难以准确捕捉目标的位置和形状。而透视测量技术则能够通过特殊的光学设计和算法处理,使得传感器能够“看透”透明物体,直接对其背后的目标进行测量。这样,我们就可以在不接触目标的情况下,对其进行准确的测量。在智能手机等电子设备的制造过程中,这两种技术都有着广泛的应用。例如,在手机屏幕的生产过程中,环境照明补偿技术可以帮助我们确保屏幕在各种光线条件下都能显示清晰。而透视测量技术则可以用于测量手机屏幕下的各种元器件,如触摸屏、摄像头等,确保它们的位置和尺寸都符合设计要求。此外,这两种技术还可以结合使用,以提高测量的精度和效率。例如,我们可以先使用透视测量技术确定目标的位置,然后使用环境照明补偿技术对其进行精确测量。这样,我们不仅可以得到更准确...
Message 最新动态
光学测量传感器在存储硬盘HDD检测中的应用研究报告(下) 2025 - 01 - 17 五、光学传感器测量技术5.1 高精度测量技术5.1.1 关键技术突破在存储硬盘 HDD 的检测领域,高精度测量技术的突破犹如一颗璀璨的明星,照亮了整个行业的发展道路。以基恩士 SI 系列微型传感头型分光干涉式激光位移计为代表,其在高精度测量技术方面实现了令人瞩目的突破。该系列产品成功打造出世界超一流的微型传感头,这一创新成果堪称技术领域的杰作。SI 系列的微型传感头采用了独特的光纤结构,这一结构设计犹如为传感器赋予了强大的 “魔力”。完全无电子部件的设计,使得传感器彻底摆脱了测量仪本身发热所产生的偏移或电磁干扰的困扰。在传统的测量设备中,测量仪发热往往会导致测量结果出现偏差,而电磁干扰更是如同隐藏在暗处的 “幽灵”,难以被彻底隔离和消除,严重影响测量的精度。但 SI 系列通过这一创新设计,成功避开了这些难题,为实现超高精度测量奠定了坚实的基础。其尺寸小、重量轻、耐高温的特点,更是为其在复杂的测量环境中施展 “身手” 提供了极大的便利。小巧的尺寸和轻盈的重量,使得它在选择安装区域时几乎不受限制,能够灵活地安装在传统设备无法触及的狭小空间内。在一些对空间要求极为苛刻的 HDD 生产环节中,SI 系列能够轻松找到合适的安装位置,实现对关键部件的精准测量。而耐高温的特性,则保证了传感器在高温环境下依然能够稳定工作,确保测量结果的准确性和可靠性。 5.1.2 对 HDD 检测的意义...
光学测量传感器在存储硬盘HDD检测中的应用研究报告(上) 2025 - 01 - 17 一、引言1.1 研究背景与意义在当今数字化信息爆炸的时代,数据存储的重要性愈发凸显。硬盘驱动器(HDD)作为一种传统且广泛应用的大容量存储设备,在数据存储领域占据着举足轻重的地位。从个人计算机中的数据存储,到企业级数据中心的海量数据管理,HDD 都发挥着不可替代的作用。随着科技的飞速发展,各行业对数据存储的容量、速度、稳定性以及可靠性等方面的要求不断提高。例如,在影视制作行业,4K、8K 等高分辨率视频的编辑和存储需要大容量且读写速度快的存储设备;在金融行业,大量交易数据的实时存储和快速检索对 HDD 的性能和可靠性提出了严苛要求。为了确保 HDD 能够满足这些日益增长的需求,其制造过程中的质量控制至关重要。而光学传感器检测技术在 HDD 的质量控制中扮演着关键角色。通过运用光学传感器,可以对 HDD 的多个关键参数进行精确检测。比如,检测盘片的平整度,盘片平整度的微小偏差都可能导致磁头与盘片之间的距离不稳定,进而影响数据的读写准确性和稳定性;测量磁头的位置精度,磁头定位不准确会使数据读写出现错误,降低 HDD 的性能;监测电机的转速均匀性,电机转速不稳定会导致数据读取速度波动,影响用户体验。光学传感器能够以非接触的方式进行高精度检测,避免了对 HDD 部件的损伤,同时还能实现快速、高效的检测,大大提高了生产效率和产品质量。 1.2 研究目的与方法本研究旨在深入探究不同类...
激光测量技术在(ADAS)驾驶辅助系统的应用案例(三) 2025 - 01 - 16 七、声纳传感器应用案例深析7.1 外壳相关检测7.1.1 外壳的外观检测在声纳传感器的实际应用中,对外壳的外观检测是确保产品质量的关键步骤。在进行外壳外观检测时,声纳传感器并非仅依赖传统的图像明暗判断方式,而是借助先进的技术,利用 3D 形状的图像来实现精准的形状变化识别。其工作过程如下:传感器发射特定频率和模式的声波,这些声波以特定的角度和范围向外传播,当遇到外壳表面时,会根据外壳表面的形状、材质以及纹理等特征产生不同的反射模式。反射回来的声波被传感器的接收装置高效捕捉,然后转化为电信号。系统对这些电信号进行复杂的处理和分析,通过独特的算法将其转换为详细的 3D 形状数据。在这个过程中,系统会对 3D 形状数据进行精确的分析和比对,与预先设定的标准外壳模型进行细致的匹配。一旦发现外壳的形状与标准模型存在差异,系统会立即识别出这些变化,从而确定外壳是否存在缺陷或不符合规格的情况。这种利用 3D 形状图像进行外观检测的方式具有诸多显著优势。它极大地提高了检测的准确性和可靠性。传统的基于图像明暗判断的方法,容易受到环境光、外壳表面光泽度以及颜色等多种因素的干扰,导致检测结果出现偏差。而 3D 形状图像检测技术能够直接获取外壳的真实形状信息,不受这些外部因素的影响,从而能够更准确地发现外壳表面的细微瑕疵,如划痕、凹陷、凸起等,以及形状上的偏差。该技术具有较强的稳定性。无论环境光如何变化,...
Copyright ©2005 - 2013 无锡泓川科技有限公司

1

犀牛云提供企业云服务
Our Link
X
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 0510-88155119
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开