超音速風洞專用紋影儀

AF300a / AF302a

這套紋影系統是超音速實驗室的關鍵光學診斷工具,透過消色差透鏡與精密檢測邊緣技術,將不可見的密度梯度轉換為高對比影像。學生可藉此清晰觀察激波與膨脹波的形成,驗證氣動力學理論。系統整合數位錄影與監控單元,無論是在間歇式的高速擷取或連續式的長時間監測中,都能提供精確的圖資供教學與研究使用。

AF300a 適用於 AF300 間歇式超音速風洞

AF302a 適用於 AF302 連續式超音速風洞

 

 

主要功能與特色

這兩款單色紋影儀分別專為 TecQuipment 的間歇式 (AF300)連續式 (AF302) 超音速風洞設計。其核心價值在於將空氣密度梯度轉換為可見的光影強度變化,使原本透明的超音速流場變為肉眼可見的視覺影像。

  • 流場視覺化:讓學生直觀觀測二維模型周圍的超音速氣流圖案。

  • 激波與膨脹波研究:清晰呈現激波與膨脹波,方便學生將其實際觀測到的位置與角度與理論預測值進行精確對比。

  • 高精度光學品質:系統採用消色差透鏡 (Achromatic lenses),確保光線穿透時不會產生色彩失真,這對於維持紋影影像的純淨度與科學準確性至關重要。

  • 即時記錄與擷取:隨附數位影像設備,可捕捉高品質靜態照片或錄製流場的實時動態變化。這對於運作時間有限的間歇式風洞尤為重要。

  • 群體展示:配備顯示器,能向各組學生同時展示實驗畫面,非常適合實驗室演示與教學討論。

 

運作原理

  1. 光路校準:光源經聚光鏡聚焦並穿過光學狹縫,由第一面反射鏡轉向 90 度進入第一組消色差透鏡。

  2. 穿透實驗區:平行光束穿過風洞觀測窗,當氣體密度不均(如存在激波)時,光線會產生微小折射。

  3. 對比度強化:光線經第二組透鏡與反射鏡後射向檢測邊緣 (Schlieren Edge)。該邊緣會遮蔽部分折射光,顯著提升影像對比度。

  4. 成像觀測:最後透過小型透鏡將高對比影像聚焦至成像屏幕。

 

介紹影片

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