一、設備概述

二、設備組成與原理

1. 組成部分

• 氣源連接部件：用于連接外部氣源，確保穩定的氣流供應到設備中進行可視化分析。

• 可視化腔體：這是核心部件，氣流在其中流動并通過特定技術實現可視化。腔體通常采用透明材質，方便觀察。

• 照明系統：提供均勻、明亮的光線，照亮氣流中的示蹤粒子，使氣流運動更清晰可見。

• 成像設備：如高清攝像頭，負責捕捉可視化腔體中氣流的動態圖像或視頻，便于后續分析。

• 數據處理與顯示單元：對成像設備獲取的圖像進行處理，增強圖像質量，并在顯示屏上呈現出清晰、直觀的氣流可視化結果。同時，可對數據進行存儲和進一步分析。

2. 工作原理
   KCV - M01 利用示蹤粒子跟隨氣流運動的特性。向氣流中注入微小的示蹤粒子，這些粒子質量輕、慣性小，能夠很好地跟隨氣流流動。通過照明系統照亮示蹤粒子，成像設備捕捉粒子的運動軌跡，數據處理單元根據粒子的位置變化計算氣流的速度、方向等參數，并以可視化的形式展示在顯示屏上。例如，在一些研究中，會使用小尺寸的氧化鋁粒子作為示蹤材料，因其對光線反射良好且能準確跟隨氣流3。

三、操作前準備

1. 環境要求

• 溫度：設備應在 15℃ - 35℃的環境溫度下運行，避免過高或過低的溫度影響設備性能和成像質量。溫度過高可能導致設備內部元件過熱損壞，溫度過低則可能使某些部件性能下降，如成像設備的靈敏度降低。

• 濕度：相對濕度應保持在 30% - 70% 之間。濕度過高可能引發設備內部電路短路，濕度過低則可能產生靜電，影響設備正常運行。

• 空間：設備周圍應預留足夠的空間，便于操作和維護。至少保證設備各側面有 0.5 米以上的空間，背面預留 1 米以上空間，以確保良好的通風散熱條件。

2. 設備檢查

• 外觀檢查：檢查設備外殼是否有損壞、變形，各部件連接是否牢固。查看可視化腔體是否有劃痕、裂紋，確保其透明度良好，不影響觀察。

• 線路連接：檢查氣源連接管、電源線、信號線等是否正確連接，有無松動、破損現象。確保各線路連接緊密，無漏電風險。

• 部件功能檢查：開啟照明系統，檢查燈光是否均勻、明亮，有無閃爍或熄滅的燈泡。測試成像設備，查看是否能正常拍攝圖像，圖像是否清晰、無畸變。檢查數據處理與顯示單元，確認各項功能按鈕是否正常響應，顯示屏顯示是否正常。

3. 氣源準備

• 氣源選擇：根據實驗或生產需求，選擇合適的氣源，如壓縮空氣、氮氣等。確保氣源的壓力和流量滿足設備要求，一般氣源壓力應在 0.3MPa - 0.8MPa 之間。

• 氣源處理：使用過濾器對氣源進行過濾，去除其中的雜質、水分和油污，防止這些污染物進入設備，影響氣流可視化效果和設備使用壽命。

四、操作步驟

1. 設備啟動

• 接通設備電源，打開設備總開關。等待設備自檢完成，數據處理與顯示單元顯示初始界面。

• 啟動照明系統，根據實際需求調整燈光亮度和角度，使可視化腔體內部得到均勻照明。

2. 氣源連接與參數設置

• 將經過處理的氣源通過氣源連接部件接入設備，確保連接緊密，無漏氣現象。

• 在數據處理與顯示單元上設置氣流相關參數，如預計氣流速度范圍、流量等。這些參數將用于后續的數據處理和分析。

3. 氣流可視化操作

• 緩慢打開氣源閥門，使氣流逐漸進入可視化腔體。觀察成像設備捕捉到的圖像，注意氣流的初始狀態和流動情況。

• 通過數據處理與顯示單元的操作界面，選擇合適的可視化模式，如速度矢量圖、流線圖等。不同的可視化模式可以從不同角度展示氣流的特征，幫助用戶更好地分析氣流。

• 調整成像設備的焦距、光圈等參數，確保捕捉到的圖像清晰、準確地反映氣流運動。同時，可根據需要調整可視化腔體的觀察角度，獲取不同視角的氣流信息。

4. 數據記錄與分析

• 在氣流穩定流動后，使用數據處理與顯示單元的記錄功能，對圖像或視頻進行錄制，同時記錄相關的氣流參數數據。

• 利用設備自帶的數據分析軟件，對記錄的數據進行分析，如計算氣流的平均速度、湍流強度等。也可將數據導出到外部計算機，使用專業的數據分析軟件進行更深入的分析。

五、注意事項

1. 安全操作

• 在操作設備過程中，務必遵守相關安全規定。避免接觸高速流動的氣流，防止受傷。

• 設備運行時，不要隨意拆卸外殼或觸摸內部電路，防止觸電。

• 如遇設備故障或異常情況，應立即停止操作，切斷電源，并聯系專業維修人員進行處理。

2. 設備維護

• 定期清潔設備，包括可視化腔體、照明系統和成像設備等。使用干凈的軟布輕輕擦拭，避免刮傷部件表面。

• 定期檢查設備的各項性能指標，如照明亮度、成像質量等。如有性能下降，及時進行調整或更換部件。

• 長時間不使用設備時，應切斷電源，將設備存放在干燥、通風良好的環境中，避免受潮和灰塵堆積。

3. 數據管理

• 妥善保存記錄的數據，建立合理的數據存儲和備份機制。定期對數據進行整理和歸檔，便于后續查詢和使用。

• 在數據共享或傳輸過程中，注意保護數據的安全性和完整性，防止數據泄露或損壞。

六、常見問題及解決方法

1. 圖像不清晰

• 原因：成像設備焦距未調好、照明不均勻、可視化腔體有污漬。

• 解決方法：重新調整成像設備焦距和光圈；檢查照明系統，調整燈光角度和亮度；清潔可視化腔體，確保其透明度。

2. 氣流不穩定

• 原因：氣源壓力波動、氣源管道堵塞、設備內部氣流通道有異物。

• 解決方法：檢查氣源壓力調節器，穩定氣源壓力；清理氣源管道；關閉設備，檢查并清理設備內部氣流通道。

3. 數據處理異常

• 原因：數據分析軟件故障、數據記錄不完整。

• 解決方法：重啟數據分析軟件，如問題仍存在，重新安裝軟件；檢查數據記錄過程，確保數據完整記錄，必要時重新進行數據采集。