本文主要介绍哈尔滨工业大学SMCWT-1风洞双导光臂PIV实验步骤和技巧。

实验准备步骤

1. 安装模型，根据模型选定激光平面位置；

2. 安装相机，确定视场位置与大小，调节镜头大致对焦；

3. 开烟，调节激光头位置与角度，需满足如下条件：①出射扇面在视场位置聚焦成为一束，对于定焦激光头，需要调节激光头远近；②正常条件下保持激光面水平出射，反射镜45度角反射，水平转动激光头，观察相机采集图像，使得视场中激光能量分配均匀；③微调上反射镜位置与角度，使上下激光面重合，可通过矩形视场中四个角位置上的上下光束重合来检验平面是否重合，由于上反射镜相当于角反射器，底面激光重合束对角度敏感，因此可先通过顶面激光重合束确定位置，再通过底面激光重合束确定角度，可快速调节激光面至重合；④利用阴影交界线精确对焦，之后进行视场像素标定。

实验采集步骤

1. 确定合适dT大小，虽然后处理程序有对vector长度进行修正，但过大或过小的dT值对图像识别也会产生不利影响。可采用经验公式dT＝5L/（n×U），其中L和n为标定图像中L距离所对应的像素点个数，U为来流风速。

2. 根据视场大小选用合适的烟雾浓度，一般而言视场越大，需要的烟雾浓度越高，需求的激光器能量也越大，SMCWT-1风洞推荐浓度BW～[100，650]。

3. 开始采集。需注意Cam程序内部同步按钮点击时机，不恰当点击会导致存在空白图像。

常见问题与解决方案

坏点随时间渐渐增多

油烟附着引起，使用酒精或专用清洁湿巾擦拭前端盖板和上下风洞内壁。

局部明亮光斑

激光出射时存在散射的杂光，直接通过前盖板投射于激光面，形成局部亮斑，需在不影响视场的情况下用黑色胶带遮断其光路，光路可通过光斑反向寻找。实验应尽量保证除激光面主光路外无多余干扰光路。

局部阴影

条状阴影主要是上下壁面划痕所致，对测量影响不大，点状阴影主要是前盖板损伤引起，用酒精多次擦拭损伤部位可降低干扰。

绕流场遮影区坏点

如果仅在遮影区出现坏点，说明单路激光能量不足以照亮该区域粒子，可试着调节激光入射面来对该区域能量进行补充。特殊情况下，若仅出现在一侧，可通过移动激光器端部激光偏振片调节杆使上下光平面能量重新分配，会引起下一个问题，不推荐使用。

绕流场上下遮影区光强随激光通路交替变化

AB路激光起振角差为九十度，当偏振片为45度放置时，理论上上下导光臂均可分到总能量的二分之根号二倍，调节偏振片后，能量不再均分，而是出现一大一小交替变化，如偏振方向30度，A路0度起振，则上强下弱，到B路以90度起振，又变为上弱下强，对实验结果有一定影响。因此一般推荐偏振片调节杆位于两个红色标记之间，此为可接受范围。

图像粒子颗粒感不强

尝试相机重新对焦，再者尝试不同的BW调节，否则一般由于激光面问题导致，激光面未聚焦，上下导光臂出光未重合，均导致激光面过厚或多路激光面照亮，使得画面模糊。

视场内A图B图光强分配不一致

原因有很多，可能为杂光影响（反射光，散射光），导光臂损伤，但排除其他可能，最终可能是激光器AB路出光不合束，需参照激光器使用说明书调节，比较麻烦，不推荐单独操作，为避免该情况平时移动激光器一定避免磕碰与冲击。

激光器能量不足

( ˘•ω•˘ )

PS：

做实验是一个螺旋提升的过程，每次以为掌握了以后在新的实验又会出现新的问题，因此还需要不断总结，改进和完善。总结的不对或者遗漏之处，还需要老师和师兄们给予指正。

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PIV实验技巧总结与体会