粒子图像测速（PIV）技术在烟丝流量检测中的研究.pdfVIP

艟测与控制 · 机械研究与应用 · 粒子图像测速 (PIV)技术在烟丝流量检测中的研究 曾 蕾，赵立宏 (南华大学 机械工程学院，湖南 衡阳 421001) 摘 要 ：粒子 图像测速技术(PIV)是一种全新的非接触式的，瞬时的，全场流速测量方法，广泛应用于流体力学中。本 研究将 PIV技术引入烟丝运动研究是一个尝试，旨在为烟丝流量的检测提供一个新的测量手段。通过分析 烟丝在风送管道内的运动，利用PIV技术并结合PIV技术，采用图像处理得到烟丝的运动速度。粒子图像测 速技术具有一定的优势，可以克服传统测量手段的不足。 关键词：流场测速；PIV；图像处理；P1、r 中图分类号：TH12 文献标识码 ：A 文章编号：1007-4414(2011)05-0138-03 Researchofparticleimagevelocmietry(PiV)inflowesnsingoftobacco Zeng Lei．ZhaoLi—hong (Mechanicalengineeringcollege，Universityofsouthchina，HengyangHunan 421001，China) Abstract：ParticleImageVelocimet~ (PIV)isanon-disturbedinstantaneouswhole-fieldveloeimetrictechnique，whichis usedinfluiddynamicsresearchwidely．Inthepaper，theauthormadeallattempttoapplyhtetechniquesinhteresearchof flowsensing．Byanalyzinghtemovementoftobaccoinairduct，usingthePIVtechniquesnadPIVtechniquesto印puedthe imageprocessingnadgetthemovementvelocity，whichPIV techniqueshavemnayadvantagesandcouldagainsthtedisadvna- tageoftraditionalmeasurementmethods． Keywords：velocitymeasureofflow；PIV；imageprocessing；P1 1 引 言 的无扰动流场测试技术，是流场显示技术的新发展。 随着烟草工业企业集团化的建立和烟草品牌的 目前 的PIV技术正朝着数字式粒子 图像测速术 整合，企业之间的竞争由品牌的单一竞争走向品牌与 (DPIV) 方向发展。该技术采用电视摄象机式 成本并举的竞争。主要集中体现在提高卷烟制造水 CCD摄像机 ，无需经湿处理，直接记录粒子图像，用 平，提升卷烟制造能力。目前卷烟厂所使用的卷烟机 处理相继两帧数字图像的互相关取得速度向量-4J。 大多采用管道烟丝进料，这种进料方式的卷烟机通过 2 PIV在烟丝流量中的研究 管道从烟丝喂丝机吸进烟丝送到卷烟机卷制烟支 ，输 2．1 研究目的 送烟丝的过程是全封闭的，难 以用普通 电子秤进行接 现在出现了一款风送烟丝微波计量控制仪，这款 触式计量。并且现有技术只能测量烟丝风送过程中 微波计量仪采用微波 (x波段或K波段)测量技术， 管道中空气流动的速度，不能直接测量烟丝运动速 根据多普勒效应测量速度，根据微波穿过物质后其吸 度，更不能计量烟丝的流量。因此，卷烟厂只采用电 收率在一定范围与被穿透物质的密度存在一定的相 子秤或核子秤配合皮带输送系统对多台卷烟机上的 关关系的原理测量密度