基于軌跡圖像的霧滴顆粒運動速度光電測量方法

吳 超，王壽松

基于軌跡圖像的霧滴顆粒運動速度光電測量方法

吳 超1，王壽松2

（1.江蘇中煙工業有限責任公司南京卷煙廠綜合管理處，南京210094；2.南京執銳科技實業有限公司，南京210019）

為了對雙介質噴嘴霧滴顆粒的運動速度分布進行測量，建立了基于波長為532nm連續激光器和工業相機組成的在線測量系統，并獲得了霧滴的軌跡圖像。采用Steger方法對獲得的粒子軌跡圖像進行了圖像處理，取得了霧滴顆粒的速度分布的數據。結果表明，所開發的基于粒子軌跡圖像霧滴速度分布光電測試方法可以滿足在線測量的要求。

激光技術；軌跡圖像；速度分布；雙介質噴嘴；圖像處理；煙草加香

引 言

煙草制絲加工過程中，往往需要使用雙介質噴嘴對煙草進行加料、增濕和加香處理，因而對雙介質的噴嘴的工作特性進行研究，可以提高煙草的加料、增濕和加香效果，對節能增效具有重要的意義。然而，目前該方面還基本停留在工藝參量優化研究方面，對直接影響煙草均勻吸收的噴嘴工作狀態判斷也只停留在經驗判斷方面。所以，有必要對噴嘴的工作狀態及效果進行定量測試研究，而其中，霧滴顆粒的速度分布是給料效果的重要影響因素之一。

對霧滴顆粒速度的測量有多種方法，如激光多普勒測速法（laser Doppler velocimetry，LDV）［1］、高速攝影［2］、粒子成像測速（particle image velocimetry，PIV）［3-4］、數字全息技術［5］等等。然而這些方法都有各自的優缺點，如LDV只能進行單點測量，而且對測量環境要求高；PIV設備和數字全息技術設備復雜且昂貴；……