一种基于颗粒图像测速技术的烹饪热羽流监测系统

本发明涉及视觉测量领域，具体涉及一种基于颗粒图像测速技术的烹饪热羽流监测系统，用于测量烹饪热羽流全局流场。

背景技术：

1、在烹饪过程中，会产生大量的烹饪热羽流，即高温高湿气流，其严重影响室内空气质量和人体健康，因此需要吸油烟机等具有排烟功能的设备迅速将烹饪热羽流排出室外。为了进一步优化排烟设备的性能，需要对烹饪热羽流的动态运动特性以及颗粒浓度的扩散规律进行测量研究。

2、目前烹饪热羽流大多是通过单点测法和全局测法的实验测量方法进行直接测量。但单点测量技术由于采样点数量有限，采样频率较低，会在流场产生局部干扰，难以进行整个热羽流流场的瞬时测量，并且测量时间长。全局测量技术可以获得整个流场的分布信息，但是分辨率较低，而且受到光学干扰和反射的影响，测量结果不够准确和稳定。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于颗粒图像测速技术的烹饪热羽流监测系统。

2、本发明所采用的具体技术方案如下：

3、一种基于颗粒图像测速技术的烹饪热羽流监测系统。主要包括壁挂式油烟机、连续激光器、控制装置、ccd高速相机、数字图像采集装置、计算机和油锅。

4、本发明所述系统由硬件系统和软件系统构成。硬件系统由激光光源，计算机，ccd高速相机，数字图像采集装置等部分组成。软件系统用来识别、显示图像并分析热羽流流场。

5、本发明中激光光源首先照亮流场内的示踪粒子，然后利用ccd高速相机进行成像采集，将图像存储在图像采集卡中，最后通过软件系统实现图像识别、显示及热羽流流场的分析计算。

6、本发明具有的优点和积极效果如下：

7、与现有测量技术相比，本发明实现了烹饪热羽流全局流场的非侵入式测量，定量分析不同排风量时烹饪热羽流速度场运动特性和浓度场分布规律。可实现瞬间捕捉激光片光平面内的流场质点信息进而完成全流场的瞬态测量，突破了激光多普勒测速技术等只能进行点测量的局限性。

技术特征：

1.一种基于颗粒图像测速技术的烹饪热羽流监测系统主要包括壁挂式油烟机1、连续激光器2、控制装置3、ccd高速相机4、数字图像采集装置5、计算机6、油锅7。

2.根据权利要求1所述的基于颗粒图像测速技术的烹饪热羽流监测系统，其特征在于：能无接触地测量烹饪热羽流的动态运动特性以及颗粒浓度的扩散规律，具有高分辨率、高准确度和高稳定性的特点，实现烹饪热羽流全局流场的非侵入式测量，定量分析不同排风量时烹饪热羽流速度场运动特性和浓度场分布规律。

3.根据权利要求1所述的基于颗粒图像测速技术的烹饪热羽流监测系统，其特征在于：采用颗粒图像测速技术进行监测，可实现在瞬间捕捉激光片光平面内的流场质点信息而完成全流场的瞬态测量，为吸油烟机的拢烟效果提供数字化评价指标。

技术总结
本发明设计了一种基于颗粒图像测速技术的烹饪热羽流监测系统。所述检测系统主要包括CCD高速相机、连续激光器、控制装置、油锅、壁挂式油烟机、数字图像采集装置及计算机。该系统实现热羽流流场的全局测量，不仅可以定性观察油烟机的整体拢烟效果，将热羽流的整体上升情况进行可视化，生成速度矢量分布图，而且可以定量描述热羽流场的上升过程的速度场和浓度场的分布情况，显示流场流动的物理形态、瞬时全场流动的定量信息，可为吸油烟机的拢烟效果提供数字化评价指标。

技术研发人员：徐韶阳,赵汉卿,齐浩,张凯
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23