祝 勇董 哲彭 迪刘应征

1．上海交通大学 中英国际低碳学院,上海 201306;2．上海交通大学机械与动力工程学院 叶轮机械研究所,上海 200240;3．上海交通大学 燃气轮机研究院,上海 200240

0 引 言

压力敏感涂料(Pressure Sensitive Paint,PSP)是一种基于图像的物体表面压力测量技术,从20世纪80年代开始被广泛地应用于空气动力测量领域。该技术主要是基于涂料中发光分子的“氧猝灭效应”:发光分子被特定波长的光源激发后,可以辐射出荧光信号;空气压力的增大导致氧分压的增大,进而引起荧光强度的降低。该技术将发光分子和可透氧的胶黏剂进行混合,喷涂于待测物体表面;利用相机捕捉吹风状态下和参考状态下物体表面的荧光图像;通过图像后处理技术计算荧光强度的比值,比值的变化可以反映出物体表面的全域压力分布。与传统的压力测量方法相比,PSP测量方法具有非接触、可连续大范围测量、测量精度高、测量成本较低以及不受被测模型复杂结构影响等优点[1-2]。

利用该技术进行实验之前,通常需要对涂料的压力敏感性进行预先标定。将压敏漆样品放入氧分压可控的密闭标定腔内,采集样品在不同氧分压情况下的荧光强度并进行归一化处理,就可以得到涂料压力敏感性的标定曲线。真实实验测得的荧光图像需要同该标定曲线对照,以获得真实的表面压力。因此,对涂料进行可靠的、高精度的标定是PSP测量实验成功开展的前提和重要保证。涂料标定的关键在于如何在密闭的标定腔内模拟不同的氧分压环境。……