Ein fokussierter Textometer ist ein optisches Messgerät, das auf dem Lichtbrechungsprinzip basiert und zur Visualisierung von Dichtegradienten in transparenten Medien verwendet wird (z. B. Gasströmung, Wärmekonvektion usw.). Die Installation erfordert eine Kombination von mechanischer Stabilität, optischer Richtigkeit und elektrischer Sicherheit. Im Folgenden ist ein detaillierter Schritt-für-Schritt-Installationsprozess aufgeführt:
Vorbereitung und Ausrüstungsprüfung
1. Werkzeug- und Materialliste
- Allgemeine Werkzeuge: Schlüssel, Schraubschrauber, Horizontalstücke, Laseranzeiger (oder Kreuzgabelstücke), Rollenstücke, Handschuhe, Staubschutz.
- Spezielles Zubehör: Verstellbarer Halter, Spiegelrahmen, Fokussierlinsensätze, Messerbüge, Lichtquellen (LED/Laser), Stromkabel, Datenerfassungssysteme (CCD-Kamera oder optischer Sensor).
- Zusatzgeräte: Computer (vorinstallierte Steuersoftware), Erdungskabel, Verdunkelungsvorhänge.
2. Ausrüstungsprüfung
- Überprüfen Sie, ob alle optischen Komponenten (z. B. Spiegel, Linsen, Messermündungen) rein und kratzfrei sind und bei Bedarf mit Objektivpapier reinigen.
- Überprüfen Sie die Helligkeit und Gleichmäßigkeit der Lichtquelle, um sicherzustellen, dass keine Blinken oder dunkle Zonen vorhanden sind.
- Überprüfen Sie die Integrität der mechanischen Komponenten (z. B. Halterungen, Schienen), die Gewindebohrungen müssen übereinstimmen.
II. Mechanische Konstruktionsmontage
1. Plattformbau und horizontale Anpassung
- Stellen Sie die Hauptstützplattform auf den stabilen Tisch oder den Testtisch und stellen Sie sie mit einem horizontalen Maßstab auf den horizontalen Zustand (Fehler < 0,5 °).
- Fixieren Sie das Lichtquellmodul an einem Ende der Plattform, um sicherzustellen, dass das Lichtemittentend vertikal zur optischen Achse steht (mit Hilfe des Laserindikators einstellbar).
2. Optische Säuleninstallation
- Nach dem Design der Zeichnung Layout Säulen, der Abstand muss die Anforderungen an die Lichtweglänge erfüllen (typische Textur System Lichtbereich 0,5-2 Meter).
- Montage des Spiegels (45° geneigt) mit verstellbarem Halter, um sicherzustellen, dass die Spiegelmitte mit der optischen Achse übereinstimmt.
3. Positionierung der Schlüsselkomponenten
- Messerbündel: hinter dem letzten Spiegel platziert, muss die Messerbündelrichtung senkrecht zur optischen Achse liegen und eine präzise Bewegung der Kantenposition durch eine feineinstellbare Schraube erreicht werden (zur Einstellung der Empfindlichkeit).
- Fokussierlinsengruppe: Installiert 10-20 cm vor der Messemünde, muss der Fokusabstand der Linse der Messfeldgröße entsprechen (z. B. 50 mm-Linsen sind für kleine Strömungsfelder geeignet).
Bildschirm/Kamera: In der Fokusebene des Objektivs, um sicherzustellen, dass die CCD-Zielfläche vertikal zur optischen Achse liegt.
3. Optische Gleichstellung und Debugging
1. Lichtweg
- Schalten Sie die Lichtquelle ein, um zu beobachten, ob das Licht durch die Spiegelzentren geht. Bei Abweichung muss der Spiegelwinkel und der horizontale Winkel angepasst werden.
- Stellen Sie das Netzziel (oder den weißen Bildschirm) vor der Messemünde, um vorläufig zu überprüfen, ob die Form der Flecken symmetrisch ist.
2. Genau und genau
- Spiegel-Einstellung: Durch den Laserstrahl oder die Kreuzgarbel-Target, verstellen Sie den Spiegel einzeln, so dass das einfallende Licht und das reflektierte Licht streng übereinstimmen (mit der "Hin und Rück-Reflexion-Methode"-Verifizierung).
- Koaxiale Linsenkalibrierung: Bewegen Sie den Bildschirm in die Position vor und hinter, bis die Flecken klar und ohne Halogeneffekt sind, um den Linsenhalter zu sperren.
- Ausrichtung der Messerbünde: Passen Sie die Messerbünde in die Mitte des Flecks ein, um zu beobachten, ob die helle und dunkle Trennlinie auf dem Bildschirm scharf ist.
3. Fokussierte Verifikation
- Legen Sie die Prüfprobe (z. B. die Luftschicht über der Heizplatte) auf und passen Sie den Abstand zwischen der Linse und der Messerblücke an, bis eine klare Flussfeldbrechungsstreife beobachtet wird.
- Wenn die Streifen verschwimmt sind, können Sie die Linsenbrennweite oder die Schrägwinkel der Messermünde fein einstellen (normalerweise ≤ 5 ° zwischen Messermünde und optischer Achse).
Elektrische und Softwarekonfiguration
1. Verbindungen
- Lichtquelle Zugang zur regulierten Spannung Stromversorgung, Erdungskabel zuverlässig verbunden, um elektromagnetische Störungen zu vermeiden.
- Die Kamera verbindet den Computer über USB oder ein Netzwerkkabel und installiert die unterstützende Treibersoftware (z. B. Image-Pro Plus, NI LabVIEW).
2. Parametereinstellung
- Lichtquelleneinstellung: Stellen Sie die Helligkeit auf den richtigen Wert ein (vermeiden Sie Überbelichtung), und die Laserlichtquelle muss mit dem Strahlenspiegel gleichmäßig beleuchtet werden.
- Kameraparameter: Einstellen der Belichtungszeit (typisch 10-100 ms), der Auflösung (≥1024 x 1024 Pixel) und des Auslösermodus (kontinuierlich / Single Frame).
- Schaltflächensteuerung: Wenn es sich um eine elektrische Schaltfläche handelt, muss die Schaltflächenbewegungsgeschwindigkeit in der Software eingestellt werden (normalerweise 0,1-1 mm/s).
V. Systemkalibrierung und Prüfung
1. Benchmark-Kriterien
Entfernen Sie die Probe und nehmen Sie ein Hintergrundbild mit einem homogenen Medium (z. B. Stillluft) als Referenz.
- Stellen Sie die Position des Messers so ein, dass der Gleichmäßigkeitsfehler der Hintergrundhelligkeit < 5% ist.
2. Funktionale Verifizierung
- Dynamische Prüfung: Einführung von Störungsquellen (z. B. Blasen, Heizplatten), um zu beobachten, ob die Verformung der Streifen den physikalischen Erwartungen entspricht (z. B. Anstieg der heißen Luft verursacht, dass sich die Streifen nach oben biegen).
- Auflösungsprüfung: Einsatz von Standard-Interferenz-Streifenplatten oder Auflösungszielen zur Bewertung der Raumauflösung des Systems (normalerweise 10-20 Linienpaare / mm).
3. Datenaufzeichnung
- Speichern Sie Bilder unter typischen Arbeitsbedingungen (z.B. im .bmp- oder .tifformat) und kennzeichnen Sie die experimentellen Bedingungen (Umgebungstemperatur, Lichtintensität usw.).
- Analyse der Streifenbitverschiebung mittels Software und Konvertierung der Dichtefeldverteilung (Kombination von Kalkulationsformeln erforderlich).