JP3453577B2 - 微小重力下における流速分布計測装置 - Google Patents
微小重力下における流速分布計測装置Info
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- JP3453577B2 JP3453577B2 JP27690694A JP27690694A JP3453577B2 JP 3453577 B2 JP3453577 B2 JP 3453577B2 JP 27690694 A JP27690694 A JP 27690694A JP 27690694 A JP27690694 A JP 27690694A JP 3453577 B2 JP3453577 B2 JP 3453577B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微小重力下において液
柱内部の速度分布を計測する装置に関する。
柱内部の速度分布を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙ステーション等の宇宙機器の開発が
進むにつれ、微小重力下における流体物性が一層重要視
されつつある。かかる流体物性の計測装置として、微小
重力下において液柱を形成し、液柱の挙動及び内部の流
速分布を計測するために、例えば図４に示すような装置
が既に開発されている。この装置は、２枚のディスク
２、３の間にリザーバ４内の液体を供給し、表面張力に
よりディスク２、３間に液柱１を形成する。液体内には
アルミ粉が混入され、ＣＣＤカメラ５、６により液柱１
を観測し、画像処理によりアルミ粉の挙動から液柱１内
の流速分布を計測するようになっている。なお、７はデ
ィスク２に設けられた観察窓、８はミラーである。
進むにつれ、微小重力下における流体物性が一層重要視
されつつある。かかる流体物性の計測装置として、微小
重力下において液柱を形成し、液柱の挙動及び内部の流
速分布を計測するために、例えば図４に示すような装置
が既に開発されている。この装置は、２枚のディスク
２、３の間にリザーバ４内の液体を供給し、表面張力に
よりディスク２、３間に液柱１を形成する。液体内には
アルミ粉が混入され、ＣＣＤカメラ５、６により液柱１
を観測し、画像処理によりアルミ粉の挙動から液柱１内
の流速分布を計測するようになっている。なお、７はデ
ィスク２に設けられた観察窓、８はミラーである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】微小重力下では、液体
の表面張力が液体内の対流に大きく影響することがわか
った。このため、ディスク２、３の一方を加熱し他方を
冷却して、液柱１内に対流を起こしその表面付近の流速
分布を計測することが要望されていた。しかし、上述し
た従来の計測装置では、ディスク２に設けられた観察
窓７が小さく、表面張力の影響を受けやすい液柱表面付
近をディスク２を通して観察できない問題点があった。
また、ディスク２を通して液柱表面付近を観察できるよ
うに観察窓７を大きくすると、ディスク２の加熱・冷
却ができず、液柱１内に十分な対流を起こすことができ
ない問題点があった。
の表面張力が液体内の対流に大きく影響することがわか
った。このため、ディスク２、３の一方を加熱し他方を
冷却して、液柱１内に対流を起こしその表面付近の流速
分布を計測することが要望されていた。しかし、上述し
た従来の計測装置では、ディスク２に設けられた観察
窓７が小さく、表面張力の影響を受けやすい液柱表面付
近をディスク２を通して観察できない問題点があった。
また、ディスク２を通して液柱表面付近を観察できるよ
うに観察窓７を大きくすると、ディスク２の加熱・冷
却ができず、液柱１内に十分な対流を起こすことができ
ない問題点があった。
【０００４】更に、液柱１の側面からの観察（ＣＣＤカ
メラ６による）では、液柱の変形による内部のトレー
サー粒子（アルミ粉）の位置計測に誤差が生じやすい、
死角による計測精度の低下がある、機構的な問題か
らその場でのＣＣＤカメラの較正が困難である、等の問
題点があった。
メラ６による）では、液柱の変形による内部のトレー
サー粒子（アルミ粉）の位置計測に誤差が生じやすい、
死角による計測精度の低下がある、機構的な問題か
らその場でのＣＣＤカメラの較正が困難である、等の問
題点があった。
【０００５】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の第１の目的
は、２枚のディスクの間に液柱を形成し、ディスクを加
熱又は冷却して液柱内に対流を起こし、液柱内部の流速
分布をディスクを通して観察することができる微小重力
下における流速分布計測装置を提供することにある。更
に本発明の別の目的は、側面からの観察なしに、正確に
位置計測ができ、死角による計測精度の低下が少なく、
かつＣＣＤカメラの較正が容易な微小重力下における３
次元流速分布計測装置を提供することにある。
創案されたものである。すなわち、本発明の第１の目的
は、２枚のディスクの間に液柱を形成し、ディスクを加
熱又は冷却して液柱内に対流を起こし、液柱内部の流速
分布をディスクを通して観察することができる微小重力
下における流速分布計測装置を提供することにある。更
に本発明の別の目的は、側面からの観察なしに、正確に
位置計測ができ、死角による計測精度の低下が少なく、
かつＣＣＤカメラの較正が容易な微小重力下における３
次元流速分布計測装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、軸心Ａ
を中心に回転可能に設けられた透明な第１ディスクと、
該第１ディスクに対向してその軸心を中心に回転可能に
設けられ、かつ軸心に沿って移動可能に設けられた温度
調節可能な第２ディスクと、前記第１ディスクと第２デ
ィスクの間に液体を供給してその間に液柱を形成する液
体供給装置と、前記第１ディスクを通して前記液柱の端
面から画像を取り込む複数のカメラと、前記カメラの画
像を処理して前記液柱内の流速分布を計測する画像処理
装置と、からなり、前記複数のカメラは、軸心Ａに対し
てそれぞれ異なる角度で配置されている、ことを特徴と
する微小重力下における３次元流速分布計測装置が提供
される。
を中心に回転可能に設けられた透明な第１ディスクと、
該第１ディスクに対向してその軸心を中心に回転可能に
設けられ、かつ軸心に沿って移動可能に設けられた温度
調節可能な第２ディスクと、前記第１ディスクと第２デ
ィスクの間に液体を供給してその間に液柱を形成する液
体供給装置と、前記第１ディスクを通して前記液柱の端
面から画像を取り込む複数のカメラと、前記カメラの画
像を処理して前記液柱内の流速分布を計測する画像処理
装置と、からなり、前記複数のカメラは、軸心Ａに対し
てそれぞれ異なる角度で配置されている、ことを特徴と
する微小重力下における３次元流速分布計測装置が提供
される。
【０００７】本発明の好ましい実施例によれば、前記複
数のカメラは３台である。また、前記液体供給装置は、
前記第２ディスクに同心に連結された中空円筒状のシリ
ンダと、該シリンダの内部に摺動可能に設けられたピス
トンと、該ピストンに一端が連結され他端が固定された
ピストンロッドとからなり、前記第２ディスクは前記シ
リンダ内部と前記第１ディスクとの間とを連通する貫通
孔を有する。更に、前記第１ディスクは赤外線を吸収す
るガラスからなり、更に、前記第１ディスクに赤外線を
照射する赤外線レーザー装置を備える。また、前記第１
ディスクは透明な中空容器からなり、更に、前記中空容
器内に透明な熱媒体を流通させる熱媒体ラインと、該熱
媒体ラインに連結され前記熱媒体の温度を調節する温度
調節装置とを備える、ことが好ましい。
数のカメラは３台である。また、前記液体供給装置は、
前記第２ディスクに同心に連結された中空円筒状のシリ
ンダと、該シリンダの内部に摺動可能に設けられたピス
トンと、該ピストンに一端が連結され他端が固定された
ピストンロッドとからなり、前記第２ディスクは前記シ
リンダ内部と前記第１ディスクとの間とを連通する貫通
孔を有する。更に、前記第１ディスクは赤外線を吸収す
るガラスからなり、更に、前記第１ディスクに赤外線を
照射する赤外線レーザー装置を備える。また、前記第１
ディスクは透明な中空容器からなり、更に、前記中空容
器内に透明な熱媒体を流通させる熱媒体ラインと、該熱
媒体ラインに連結され前記熱媒体の温度を調節する温度
調節装置とを備える、ことが好ましい。
【０００８】
【作用】上記、本発明の構成によれば、第１ディスクが
透明であるので、液柱の内部を透明な第１ディスク全体
を通して観察することができる。また、第２ディスクが
温度調節可能であるため、第２ディスクの加熱又は冷却
により液柱内に適当な対流を起こすことができる。
透明であるので、液柱の内部を透明な第１ディスク全体
を通して観察することができる。また、第２ディスクが
温度調節可能であるため、第２ディスクの加熱又は冷却
により液柱内に適当な対流を起こすことができる。
【０００９】また、第１ディスクを通して前記液柱の端
面から画像を取り込む複数のカメラが、軸心Ａに対して
それぞれ異なる角度で配置されているので、それぞれの
観察画像を画像処理装置により画像処理してトレーサー
粒子の３次元位置を再構築し、液柱内の３次元流速分布
を正確に計測することができる。
面から画像を取り込む複数のカメラが、軸心Ａに対して
それぞれ異なる角度で配置されているので、それぞれの
観察画像を画像処理装置により画像処理してトレーサー
粒子の３次元位置を再構築し、液柱内の３次元流速分布
を正確に計測することができる。
【００１０】更に、液体供給装置が、第２ディスクに同
心に連結された中空円筒状のシリンダと、該シリンダの
内部に摺動可能に設けられたピストンと、該ピストンに
一端が連結され他端が固定されたピストンロッドとから
なり、前記第２ディスクは前記シリンダ内部と前記第１
ディスクとの間とを連通する貫通孔を有するので、シリ
ンダを移動させることによりシリンダ内に密封された液
体を前記貫通孔を通して第１ディスクと第２ディスクの
間に供給し、微小重力下で第１ディスクと第２ディスク
の間に液柱を容易に形成することができる。
心に連結された中空円筒状のシリンダと、該シリンダの
内部に摺動可能に設けられたピストンと、該ピストンに
一端が連結され他端が固定されたピストンロッドとから
なり、前記第２ディスクは前記シリンダ内部と前記第１
ディスクとの間とを連通する貫通孔を有するので、シリ
ンダを移動させることによりシリンダ内に密封された液
体を前記貫通孔を通して第１ディスクと第２ディスクの
間に供給し、微小重力下で第１ディスクと第２ディスク
の間に液柱を容易に形成することができる。
【００１１】また、第１ディスクを赤外線を吸収するガ
ラスで構成し、このガラスに赤外線を照射する赤外線レ
ーザー装置を備えことにより、第１ディスクの透明度を
損なうことなく第１ディスクを加熱することができ、液
柱内に所望の対流を起こすことができる。また、第１デ
ィスクを透明な中空容器で構成し、温度調節装置により
加熱又は冷却された透明な熱媒体を熱媒体ラインを介し
て中空容器内に流通させれば、第１ディスクの透明度を
損なうことなく第１ディスクを自由に加熱又は冷却する
ことができ、計測する液柱内の対流を更に精密に制御す
ることができる。
ラスで構成し、このガラスに赤外線を照射する赤外線レ
ーザー装置を備えことにより、第１ディスクの透明度を
損なうことなく第１ディスクを加熱することができ、液
柱内に所望の対流を起こすことができる。また、第１デ
ィスクを透明な中空容器で構成し、温度調節装置により
加熱又は冷却された透明な熱媒体を熱媒体ラインを介し
て中空容器内に流通させれば、第１ディスクの透明度を
損なうことなく第１ディスクを自由に加熱又は冷却する
ことができ、計測する液柱内の対流を更に精密に制御す
ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図１は、本発明による微
小重力下における流速分布計測装置の全体構成図であ
る。この図において、本発明による流速分布計測装置
は、軸心Ａを中心に回転可能に設けられた透明な第１デ
ィスク１０と、第１ディスク１０に対向してその軸心Ａ
を中心に回転可能に設けられかつ軸心Ａに沿って移動可
能に設けられた第２ディスク１２と、第１ディスク１０
と第２ディスク１２の間に液体Ｌを供給してその間に液
柱１を形成する液体供給装置１４と、第１ディスク１０
を通して液柱１の端面から画像を取り込む複数のカメラ
１６と、カメラ１６の画像から液柱１内の流速分布を計
測する画像処理装置２０とを備えている。図１におい
て、前記複数のカメラは３台である。
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図１は、本発明による微
小重力下における流速分布計測装置の全体構成図であ
る。この図において、本発明による流速分布計測装置
は、軸心Ａを中心に回転可能に設けられた透明な第１デ
ィスク１０と、第１ディスク１０に対向してその軸心Ａ
を中心に回転可能に設けられかつ軸心Ａに沿って移動可
能に設けられた第２ディスク１２と、第１ディスク１０
と第２ディスク１２の間に液体Ｌを供給してその間に液
柱１を形成する液体供給装置１４と、第１ディスク１０
を通して液柱１の端面から画像を取り込む複数のカメラ
１６と、カメラ１６の画像から液柱１内の流速分布を計
測する画像処理装置２０とを備えている。図１におい
て、前記複数のカメラは３台である。
【００１３】第１ディスク１０は、透明なガラス、プラ
スチック、等で作られ、適当な回転駆動手段、例えば超
音波モータ１１で軸心を中心に回転できるようになって
いる。第２ディスク１２には、例えばペルチエ効果を利
用した加熱冷却装置（図示せず）その他の加熱冷却装置
（図示せず）が組み込まれており、所望の温度、例えば
０〜１００℃に温度調節ができるようになっている。第
１ディスク１０と第２ディスク１２の形状は、図に示す
ように、円柱と切頭円錐形が組み合わされた形がよい。
特に、円柱１と接触する面はほぼ平面であり、円柱１と
接する切頭円錐形部分の縁は鋭角になっているのがよ
い。これにより微小重力下で表面張力により円柱１を形
成し安定して保持することができる。
スチック、等で作られ、適当な回転駆動手段、例えば超
音波モータ１１で軸心を中心に回転できるようになって
いる。第２ディスク１２には、例えばペルチエ効果を利
用した加熱冷却装置（図示せず）その他の加熱冷却装置
（図示せず）が組み込まれており、所望の温度、例えば
０〜１００℃に温度調節ができるようになっている。第
１ディスク１０と第２ディスク１２の形状は、図に示す
ように、円柱と切頭円錐形が組み合わされた形がよい。
特に、円柱１と接触する面はほぼ平面であり、円柱１と
接する切頭円錐形部分の縁は鋭角になっているのがよ
い。これにより微小重力下で表面張力により円柱１を形
成し安定して保持することができる。
【００１４】また、３台のカメラ１６は、軸心Ａに対し
てそれぞれ異なる角度で配置されており、これにより、
液柱１内のトレーサー粒子の運動を３方向から観察する
ことにより、それぞれの観察画像を画像処理して各トレ
ーサー粒子の３次元位置を再構築できるようになってい
る。カメラ１６は、画像を取り込むためのＣＣＤカメラ
であり、液体Ｌに混入されたアルミ粉等のトレーサーの
動きを画像として取り込むことができる。画像処理装置
２０は、例えば３次元画像処理装置であり、３台のカメ
ラ１６の画像を処理して液柱１内の流速分布を３次元的
に計測できるようになっている。
てそれぞれ異なる角度で配置されており、これにより、
液柱１内のトレーサー粒子の運動を３方向から観察する
ことにより、それぞれの観察画像を画像処理して各トレ
ーサー粒子の３次元位置を再構築できるようになってい
る。カメラ１６は、画像を取り込むためのＣＣＤカメラ
であり、液体Ｌに混入されたアルミ粉等のトレーサーの
動きを画像として取り込むことができる。画像処理装置
２０は、例えば３次元画像処理装置であり、３台のカメ
ラ１６の画像を処理して液柱１内の流速分布を３次元的
に計測できるようになっている。
【００１５】上述した構成により、ディスク１０、１２
の間に液体Ｌを供給し、表面張力によりディスク１０、
１２の間に液柱１を形成し、ＣＣＤカメラ１６により液
柱１を観測し、画像処理により液柱１内の流速分布を３
次元的に計測することができる。また、第１ディスク１
０が透明であるので、液柱内部を透明な第１ディスク１
０の全体を通して観察することができる。また、第２デ
ィスク１２が温度調節可能であるため、第２ディスク１
２の加熱又は冷却により液柱１内に適当な対流を起こす
ことができる。
の間に液体Ｌを供給し、表面張力によりディスク１０、
１２の間に液柱１を形成し、ＣＣＤカメラ１６により液
柱１を観測し、画像処理により液柱１内の流速分布を３
次元的に計測することができる。また、第１ディスク１
０が透明であるので、液柱内部を透明な第１ディスク１
０の全体を通して観察することができる。また、第２デ
ィスク１２が温度調節可能であるため、第２ディスク１
２の加熱又は冷却により液柱１内に適当な対流を起こす
ことができる。
【００１６】また、第１ディスクを通して前記液柱の端
面から画像を取り込む３台のカメラが、軸心Ａに対して
それぞれ異なる角度で配置されているので、それぞれの
観察画像を画像処理装置により画像処理してトレーサー
粒子の３次元位置を再構築し、液柱内の３次元流速分布
を正確に計測することができる。
面から画像を取り込む３台のカメラが、軸心Ａに対して
それぞれ異なる角度で配置されているので、それぞれの
観察画像を画像処理装置により画像処理してトレーサー
粒子の３次元位置を再構築し、液柱内の３次元流速分布
を正確に計測することができる。
【００１７】更に図１において、液体供給装置１４は、
第２ディスク１２に同心に連結された中空円筒状のシリ
ンダ２１と、シリンダ２１の内部に摺動可能に設けられ
たピストン２２と、ピストン２２に一端が連結され他端
が本体１５に固定されたピストンロッド２３とからな
る。また第２ディスク１２はシリンダ２１の内部と第１
ディスク１０側との間を連通する貫通孔１２ａを有す
る。シリンダ２１は、軸受２４で回転可能に支持され、
またその外面に当接した２つの摩擦ローラ２５、２６に
より、軸心を中心に回転しかつ軸心に沿って移動できる
ようになっている。かかる構成により、第２ディスク１
２をその軸心を中心に回転しかつ軸心に沿って移動する
ことができる。また、シリンダ２１の移動によりシリン
ダ内に密封された液体Ｌを貫通孔１２ａを通して第１デ
ィスク１０と第２ディスク１２の間に供給し、微小重力
下で第１ディスク１０と第２ディスク１２の間に液柱を
容易に形成することができる。
第２ディスク１２に同心に連結された中空円筒状のシリ
ンダ２１と、シリンダ２１の内部に摺動可能に設けられ
たピストン２２と、ピストン２２に一端が連結され他端
が本体１５に固定されたピストンロッド２３とからな
る。また第２ディスク１２はシリンダ２１の内部と第１
ディスク１０側との間を連通する貫通孔１２ａを有す
る。シリンダ２１は、軸受２４で回転可能に支持され、
またその外面に当接した２つの摩擦ローラ２５、２６に
より、軸心を中心に回転しかつ軸心に沿って移動できる
ようになっている。かかる構成により、第２ディスク１
２をその軸心を中心に回転しかつ軸心に沿って移動する
ことができる。また、シリンダ２１の移動によりシリン
ダ内に密封された液体Ｌを貫通孔１２ａを通して第１デ
ィスク１０と第２ディスク１２の間に供給し、微小重力
下で第１ディスク１０と第２ディスク１２の間に液柱を
容易に形成することができる。
【００１８】図２は、第１ディスク１０の別の実施例で
ある。この図において、第１ディスク１０は赤外線を吸
収するガラスからなる。また、この第１ディスク１０に
赤外線を照射する赤外線レーザー装置３０を備える。赤
外線レーザー装置３０は、第１ディスク１０に均一な赤
外線を照射できるように円周方向に複数備えるのがよ
い。かかる構成により、第１ディスク１０の透明度を損
なうことなく第１ディスク１０を加熱することができ、
液柱１内に所望の対流を起こすことができる。
ある。この図において、第１ディスク１０は赤外線を吸
収するガラスからなる。また、この第１ディスク１０に
赤外線を照射する赤外線レーザー装置３０を備える。赤
外線レーザー装置３０は、第１ディスク１０に均一な赤
外線を照射できるように円周方向に複数備えるのがよ
い。かかる構成により、第１ディスク１０の透明度を損
なうことなく第１ディスク１０を加熱することができ、
液柱１内に所望の対流を起こすことができる。
【００１９】図３は、第１ディスク１０の更に別の実施
例である。この図において、第１ディスク１０は透明な
中空容器３２からなる。また、この中空容器３２内に透
明な熱媒体Ｍを流通させる熱媒体ライン３４と、熱媒体
ライン３４に連結され熱媒体Ｍの温度を調節する温度調
節装置３６と、循環ポンプ（図示せず）とを備えてい
る。熱媒体Ｍは、透明で比熱の高い液体、例えばシリコ
ンオイル、透明な有機液体、或いは水がよい。温度調節
装置３６は、熱媒体Ｍを例えば０〜１００℃の範囲で加
熱又は冷却する通常の加熱装置である。また、超音波モ
ータ１１は、本体１５を介して中空容器３２内に熱媒体
Ｍを導くように部分的に貫通孔を有しているのがよい。
更に、この超音波モータ１１の位置に通常の軸受を設
け、別の回転駆動装置で回転するようにしてもよい。か
かる構成により、第１ディスク１０の透明度を損なうこ
となく第１ディスク１０を自由に加熱又は冷却すること
ができ、計測する液柱内の対流を更に精密に制御するこ
とができる。
例である。この図において、第１ディスク１０は透明な
中空容器３２からなる。また、この中空容器３２内に透
明な熱媒体Ｍを流通させる熱媒体ライン３４と、熱媒体
ライン３４に連結され熱媒体Ｍの温度を調節する温度調
節装置３６と、循環ポンプ（図示せず）とを備えてい
る。熱媒体Ｍは、透明で比熱の高い液体、例えばシリコ
ンオイル、透明な有機液体、或いは水がよい。温度調節
装置３６は、熱媒体Ｍを例えば０〜１００℃の範囲で加
熱又は冷却する通常の加熱装置である。また、超音波モ
ータ１１は、本体１５を介して中空容器３２内に熱媒体
Ｍを導くように部分的に貫通孔を有しているのがよい。
更に、この超音波モータ１１の位置に通常の軸受を設
け、別の回転駆動装置で回転するようにしてもよい。か
かる構成により、第１ディスク１０の透明度を損なうこ
となく第１ディスク１０を自由に加熱又は冷却すること
ができ、計測する液柱内の対流を更に精密に制御するこ
とができる。
【００２０】
【発明の効果】上述したように、本発明の微小重力下に
おける流速分布計測装置によれば、側面からの観察では
液柱のレンズ効果により観察が困難な液柱表面付近を透
明な第１ディスク全体を通して観察することができる。
また、第２ディスクが温度調節可能であるため、第２デ
ィスクの加熱又は冷却により液柱内に適当な対流を起こ
すことができる。更に、第１ディスクの透明度を損なう
ことなく第１ディスクを加熱又は冷却することができ、
液柱内に所望の対流を起こして液柱内の流速分布を３次
元的に計測することができる。
おける流速分布計測装置によれば、側面からの観察では
液柱のレンズ効果により観察が困難な液柱表面付近を透
明な第１ディスク全体を通して観察することができる。
また、第２ディスクが温度調節可能であるため、第２デ
ィスクの加熱又は冷却により液柱内に適当な対流を起こ
すことができる。更に、第１ディスクの透明度を損なう
ことなく第１ディスクを加熱又は冷却することができ、
液柱内に所望の対流を起こして液柱内の流速分布を３次
元的に計測することができる。
【００２１】更に、液柱を側面ではなく端面からだけで
観察するので、液柱の変形に対して影響されず、内部の
トレーサー粒子の位置計測に誤差が生じにくく、液柱の
レンズ効果による観察死角が生じないため、計測精度の
低下が少なく、機構的にＣＣＤカメラの較正が容易であ
り、いわゆる「その場較正」が可能である、等の利点が
ある。
観察するので、液柱の変形に対して影響されず、内部の
トレーサー粒子の位置計測に誤差が生じにくく、液柱の
レンズ効果による観察死角が生じないため、計測精度の
低下が少なく、機構的にＣＣＤカメラの較正が容易であ
り、いわゆる「その場較正」が可能である、等の利点が
ある。
【００２２】従って、本発明の微小重力下における流速
分布計測装置は、２枚のディスクの間に液柱を形成し、
ディスクを加熱又は冷却して液柱内に対流を起こし、液
柱表面付近の流速分布をディスクを通して観察すること
ができ、更に、側面からの観察なしに、正確に位置計測
ができ、死角による計測精度の低下が少なく、かつＣＣ
Ｄカメラの較正が容易である、等の優れた効果を有す
る。
分布計測装置は、２枚のディスクの間に液柱を形成し、
ディスクを加熱又は冷却して液柱内に対流を起こし、液
柱表面付近の流速分布をディスクを通して観察すること
ができ、更に、側面からの観察なしに、正確に位置計測
ができ、死角による計測精度の低下が少なく、かつＣＣ
Ｄカメラの較正が容易である、等の優れた効果を有す
る。
【図１】本発明による微小重力下における流速分布計測
装置の全体構成図である。
装置の全体構成図である。
【図２】図１における第１ディスクの別の実施例であ
る。
る。
【図３】図１における第１ディスクの更に別の実施例で
ある。
ある。
【図４】従来の微小重力下における流速分布計測装置の
全体構成図である。
全体構成図である。
１ 液柱
２、３ ディスク
４ リザーバ
５、６ ＣＣＤカメラ
７ 観察窓
８ ミラー
１０ 第１ディスク
１１ 超音波モータ
１２ 第２ディスク
１２ａ 貫通孔
１４ 液体供給装置
１５ 本体
１６ カメラ
２０ 画像処理装置
２１ シリンダ
２２ ピストン
２３ ピストンロッド
２４ 軸受
２５、２６ 摩擦ローラ
３０ 赤外線レーザー装置
３２ 中空容器
３４ 熱媒体ライン
３６ 温度調節装置
Ｌ 液体
Ｍ 熱媒体
Claims (5)
- 【請求項１】 軸心Ａを中心に回転可能に設けられた透
明な第１ディスクと、該第１ディスクに対向してその軸
心を中心に回転可能に設けられ、かつ軸心に沿って移動
可能に設けられた温度調節可能な第２ディスクと、前記
第１ディスクと第２ディスクの間に液体を供給してその
間に液柱を形成する液体供給装置と、前記第１ディスク
を通して前記液柱の端面から画像を取り込む複数のカメ
ラと、前記カメラの画像を処理して前記液柱内の流速分
布を計測する画像処理装置と、からなり、前記複数のカ
メラは、軸心Ａに対してそれぞれ異なる角度で配置され
ている、ことを特徴とする微小重力下における流速分布
計測装置。 - 【請求項２】 前記複数のカメラは３台である、ことを
特徴とする請求項１に記載の微小重力下における流速分
布計測装置。 - 【請求項３】 前記液体供給装置は、前記第２ディスク
に同心に連結された中空円筒状のシリンダと、該シリン
ダの内部に摺動可能に設けられたピストンと、該ピスト
ンに一端が連結され他端が固定されたピストンロッドと
からなり、前記第２ディスクは前記シリンダ内部と前記
第１ディスクとの間とを連通する貫通孔を有する、こと
を特徴とする請求項１又は２に記載の微小重力下におけ
る流速分布計測装置。 - 【請求項４】 前記第１ディスクは赤外線を吸収するガ
ラスからなり、更に、前記第１ディスクに赤外線を照射
する赤外線レーザー装置を備える、ことを特徴とする請
求項１又は２に記載の微小重力下における流速分布計測
装置。 - 【請求項５】 前記第１ディスクは透明な中空容器から
なり、更に、前記中空容器内に透明な熱媒体を流通させ
る熱媒体ラインと、該熱媒体ラインに連結され前記熱媒
体の温度を調節する温度調節装置とを備える、ことを特
徴とする請求項１又は２に記載の微小重力下における流
速分布計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27690694A JP3453577B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 微小重力下における流速分布計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27690694A JP3453577B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 微小重力下における流速分布計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136567A JPH08136567A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3453577B2 true JP3453577B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=17576042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27690694A Expired - Fee Related JP3453577B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 微小重力下における流速分布計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453577B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100385242C (zh) * | 2005-08-11 | 2008-04-30 | 北京航空航天大学 | 三切面体视粒子图像测速系统 |
| RU2665344C2 (ru) | 2014-07-08 | 2018-08-29 | Ист Чайна Юниверсити Оф Сайенс Энд Текнолоджи | Способ и устройство синхронной высокоскоростной фотосъемки вращения микрочастицы в поле гидроциклона |
| CN104062091B (zh) * | 2014-07-08 | 2016-08-31 | 华东理工大学 | 液体旋流场中微粒自转的同步高速摄像方法及装置 |
-
1994
- 1994-11-11 JP JP27690694A patent/JP3453577B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH08136567A (ja) | 1996-05-31 |
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