1.一種基于壓力敏感涂料探針分子熒光壽命的測量方法,采用的系統包括脈沖激發光
源,采集相機,同步控制器、計算機、凹透鏡和濾光片,
試驗前進行飛行器壓力敏感涂料噴涂,隨后固定安裝脈沖激發光源及采集相機,凹透
鏡置于脈沖激發光源前用于擴束,濾光片置于采集相機前,脈沖激發光源和采集相機與同
步控制器相連,采集相機和計算機相連接,調節整個系統,保證采集相機輸出圖像符合預
期,用同步控制器提供穩定的可調延遲的觸發信號;其特征在于,方法如下:
試驗過程中,令同步控制器先對脈沖激發光源進行觸發,在脈沖結束后,觸發采集相
機,采集相機迅速曝光兩次,完成采集,得到兩張包含熒光信息的圖像,該圖像需要按相同
設定在無風狀態下采集;計算機并記錄此刻模型表面靜壓和溫度,采集相機A幀落在涂料熒
光光強上升區域,包含本地光照信息和涂料厚度信息;B幀落在涂料熒光衰減段,包含實驗
時模型表面靜壓的壓力信息,
采用的公式如下:
Ref為無風參考圖像,為ref
A和ref
B兩幀;exp為有風狀態圖像,為exp
A和exp
B兩幀;ρ為實
驗時模型表面靜壓,為被測值;ρ
o、T
0分別為無風狀態紀錄的模型表面靜壓和溫度,T為實驗
時被測模型表面溫度;
獲得至少8個測壓點和5個測溫點下的涂料亮度數值,要求標定測試系統與實驗測試系
統完全一致,故實際獲得的是AB兩幀亮度在不同溫度、壓力下的數值,記作calib
A和calib
B,
按照下述關系式計算全部點Ir值,為至少8×5的矩陣,記為Ir
ρ,T,
根據實驗測試時無風參考時的T
0和ρ
0對Ir矩陣進行二次求比:
其中
![]()
由Ir
ρ,T使用二維插值算法得到,具體算法使用雙樣條函數,隨后計算實驗圖
像,各像素點Irr值:
基于經驗、實際測量給出實驗測試時溫度T
exp,壓力敏感涂料的壓力靈敏度優于溫度靈
敏度,且常規風洞測試,地面測試溫度預知,基于T
exp對Irr
ρ,
T進行二維插值,獲得Irr(ρ)|T
=T
exp,即獲得標定測試時,在T
exp狀態下,Irr隨壓力ρ的變化關系,
最后基于Irr(ρ)|T=T
exp及Irr
exp一維插值得到測試點壓力值ρ
exp,算法為樣條插值,算
法成立條件為:Irr隨ρ嚴格單調,另外ρ
exp、T
exp不得超出標定測試壓力溫度涵蓋范圍,否則
會導致外插值,該點由標定測試時狀態選擇保證,使用計算機對整張圖像進行上述矩陣運
算后,獲得表面全場壓力分布。