(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210876971.7 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 北京航空航天大 学 地址 100191 北京市海淀区学院路37号 (72)发明人 刘子钰　杨晓奕　顾骁宇　 (74)专利代理 机构 北京市竞天 公诚律师事务所 11770 专利代理师 王彩霞　陈伟 (51)Int.Cl. G01N 21/49(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 7/62(2017.01) (54)发明名称 一种燃料雾化 性能测试装置 (57)摘要 本发明提供一种燃料雾化性能测试装置， 该 装置中， 燃料喷雾单元用于对待测燃料进行喷 雾， 形成第一雾化场和第二雾化场； 第一雾化参 数获取单元包括第一雾化场图像获取子单元和 第一雾化参数测试子单元， 第一雾化场图像获取 子单元用于获取光线穿过第一雾化场时所对应 的第一雾化场图像， 第一雾化场图像包含第一形 态燃料对应的阴影图像； 第一雾化参数测试子单 元用于基于第一雾化场图像进行图像处理和数 据处理， 获得第一雾化参数； 第二雾化参数获取 单元用于对第二雾化场的第二形态燃料进行检 测， 获取第二形态燃料的第二雾化参数。 通过使 用该装置， 可在燃料雾化场快速变化的情况下实 现对燃料雾化效果的精确 测量。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115201151 A 2022.10.18 CN 115201151 A 1.一种燃料雾化性能测试装置， 其特征在于， 包括： 燃料喷雾单元、 一次雾化对应的第 一雾化参数获取 单元、 以及二次雾化对应的第二雾化 参数获取 单元； 所述燃料喷雾单元用于对待测燃料进行喷雾， 形成第 一雾化场和第二雾化场， 其中， 所 述第二雾化场由第二形态燃料组成， 所述第二形态燃料由所述第一雾化场的第一形态燃料 碎裂后形成； 所述第一雾化参数获取单元包括第一雾化场图像获取子单元和第一雾化参数测试子 单元， 所述第一雾化场图像获取子单元用于获取光线穿过所述第一雾化场时所对应的第一 雾化场图像， 所述第一雾化场图像包含所述第一形态燃料对应的阴影图像； 所述第一雾化 参数测试子单元用于基于所述第一雾化场图像进 行图像处理和数据处理， 获得第一雾化参 数； 所述第二雾化参数获取单元用于对所述第 二雾化场的所述第 二形态燃料进行检测， 获 取所述第二形态燃料的第二雾化 参数。 2.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述第 一雾化场图像获取子单元包括照射 所述第一雾化场的光源、 凹面反射镜、 以及图像摄取装置， 所述雾化场设置于所述凹面反射 镜与所述图像摄取装置之间， 所述光源用于对所述第一雾化场进行照射后、 形成被所述凹 面反射镜反射至所述图像摄取装置的反射光线， 所述图像摄取装置用于摄取所述反射光 线， 以形成包 含所述第一形态燃料对应的阴影图像的所述第一雾化场图像。 3.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述基于所述第 一雾化场图像进行图像处 理和数据处 理， 获得第一雾化 参数， 包括： 对所述第一雾化场图像进行图像提取， 获取作为识别雾化锥角的目标图像； 将所述目标图像转 化为灰度图； 基于所述灰度图进行数据处理， 获得雾化锥角的目标值、 雾化液膜的目标长度以及雾 化液膜的目标厚度中的至少一种。 4.根据权利要求3所述的装置， 其特征在于， 所述对所述第一雾化场图像进行图像提 取， 包括： 将所述第一雾化场图像中以所述燃料喷雾单元的喷嘴的喷嘴轴 线为中线的矩形图像、 作为识别雾化锥角的目标图像进行提取。 5.根据权利要求3所述的装置， 其特征在于， 所述基于所述灰度图进行数据处理， 获得 雾化锥角的目标值， 包括： 选择所述灰度图中灰度值的中值作为识别雾化锥角的阈值； 在所述灰度图中的各不同高度上沿水平方向取灰度值， 将各高度的像素点中、 灰度值 超过所述阈值的像素点确定为边界像素点， 记录各高度对应的左边界像素点和右边界像素 点， 并获得 所述左边界像素点对应的位置信息和所述右边界像素点对应的位置信息； 基于所述左边界像素点对应的位置信 息进行线性拟合， 获得所述雾化锥角的左边界的 斜率， 以及， 基于所述右边界像素点对应的位置信息进 行线性拟合， 获得所述雾化锥角的右 边界的斜 率； 根据所述左边界的斜 率和所述右边界的斜 率， 获得所述灰度图对应的雾化锥角的值； 对多个所述灰度图对应的雾化锥角的值求取均值， 将所求均值确定为所述雾化锥角的 目标值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115201151 A 26.根据权利要求3所述的装置， 其特征在于， 所述基于所述灰度图进行数据处理， 获得 雾化液膜的目标长度和雾化液膜的目标厚度， 包括： 确定灰度值阶跃阈值； 在所述灰度图中从左向右、 由下往上取各像素点的灰度值， 将各像素点中、 其灰度值的 阶跃超过所述灰度值阶跃阈值的像素点的横坐标和纵坐标， 分别确定为所述灰度图对应的 雾化液膜的长度的像素值和厚度的像素值； 基于预设的标的物， 将所述雾化液膜的长度的像素值和厚度的像素值转换为所述灰度 图对应的雾化液膜的长度和厚度； 对多个所述灰度图对应的雾化液膜的长度和厚度求取均值， 将所求均值确定为所述雾 化液膜的目标长度和雾化液膜的目标厚度。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述标的物为悬挂于所述燃料喷雾单元的 喷嘴旁边的具有 预设直径的圆球状物体， 所述圆球状物体的球心与所述喷嘴的喷嘴轴线在 光路的同一法向平面内。 8.根据权利要求 4、 7中任一项所述的装置， 其特 征在于， 所述喷 嘴为离心式喷 嘴。 9.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述装置还包括： 测试环境保持单元， 用于 在对所述待测燃料的雾化性能进 行测试前， 调整 所述燃料雾化性能测试装置的内部环境 维 持在预设测试状态。 10.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述对所述第二雾化场的所述第二形态 燃料进行检测， 包括： 采用激光多普勒测试 方法对所述第二雾化场的所述第二形态燃料进行检测。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115201151 A 3