氣流速度測量系統(tǒng)及其測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣流速度測量系統(tǒng)及其測量方法，本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)主要是利用成像裝置在曝光時間內(nèi)拍攝隨著氣流移動的反光粒子以及量尺的影像，使用者就可以依據(jù)此影像推算出反光粒子的運動軌跡所形成的拖曳長度，并且將拖曳長度除以曝光時間，就可以計算出氣流速度。藉此，只需要量測裝置以及成像裝置就可以配合反光粒子以求取風扇產(chǎn)生的氣流的流速，并且所測量出的氣流的速度與利用氣流測速計測量的結果相近，除了保持測量結果的準確性，同時還可降低測量儀器的成本支出。
【專利說明】氣流速度測量系統(tǒng)及其測量方法 【【技術領域】】
[0001] 本發(fā)明涉及一種測量系統(tǒng)及其測量方法，特別是涉及一種氣流速度測量系統(tǒng)及其 測量方法。 【【背景技術】】
[0002] 在電子組件效能越來越高的科技發(fā)展之下，電子組件本身所產(chǎn)生的熱也越來越 大，因此風扇所需的散熱效果也被要求的越來越高。一般而言，在風扇的氣流的速度越大的 情況下可以被視為散熱效果越好，因此，通常都會量測風扇所產(chǎn)生的氣流速度，來預測風扇 的散熱效果。
[0003] 傳統(tǒng)的測量氣流速度的方法，大略可分為下列幾種：一、利用處在通電狀態(tài)下傳感 器因氣流而冷卻時所產(chǎn)生的電阻變化，由此測試風速，但此種方式成本需耗費較大；二、利 用氣流吹向風車，通過測試葉片的轉數(shù)，測試風速的大小，雖然此種測量氣流速度的方法雖 然價格便宜，但是卻有測量精度不準的缺點。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 鑒于以上的問題，本發(fā)明提供一種氣流速度測量系統(tǒng)及其測量方法，從而減少測 試氣流所需支出的成本，并且可以具有較高精度的優(yōu)點。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種氣流速度測量系統(tǒng)，適于配合多個反光 粒子計算一風扇所產(chǎn)生的氣流的速度，氣流速度測量系統(tǒng)包括：一量測裝置，包含一本體以 及一量尺，本體具有相對的一第一端以及一第二端，且第一端具有一開口，本體內(nèi)并具有一 氣流通道，量尺沿第一端朝第二端設置在氣流通道內(nèi)；以及一成像裝置，包含一鏡頭，鏡頭 朝向本體的氣流通道；其中，風扇設置在本體的第一端，并且對應在開口，風扇產(chǎn)生的氣流 導引此些反光粒子通過開口進入本體，并且在氣流通道內(nèi)形成一運動軌跡，成像裝置經(jīng)過 一曝光時間同時拍攝此些反光粒子的運動軌跡及量尺，且運動軌跡相對量尺產(chǎn)生一拖曳長 度，氣流的速度是拖曳長度除以曝光時間的值。
[0006] 進一步地，上述本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)，其中成像裝置還可包括一顯像單元， 顯像單元上顯示此些反光粒子的運動軌跡以及量尺的影像，用以計算拖曳長度。
[0007] 進一步地，上述本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)，其中本體還可沿第一端朝第二端的 方向垂直設置在一工作面上。
[0008] 進一步地，上述本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)，其中量測裝置還可包括一發(fā)光單元， 發(fā)光單元設置在本體的氣流通道內(nèi)，并且面向開口。
[0009] 又，本發(fā)明還提出一種氣流速度測量方法，包括有下列步驟：提供一氣流速度測量 系統(tǒng)，其包含一量測裝置以及一成像裝置；設置一風扇在量測裝置的一本體上；驅動風扇 產(chǎn)生一氣流，氣流帶動多個反光粒子進入本體的一氣流通道內(nèi)，并且在氣流通道內(nèi)產(chǎn)生一 運動軌跡；以成像裝置的一鏡頭在一曝光時間內(nèi)拍攝運動軌跡以及氣流通道內(nèi)的一量尺的 影像；比對運動軌跡與量尺的影像，以計算此些反光粒子在氣流通道內(nèi)的一拖曳長度；以 及以拖曳長度除以曝光時間，以取得氣流的速度。
[0010] 進一步地，上述本發(fā)明的氣流速度測量方法，其中還可包括下列步驟：以量測裝置 的一發(fā)光單元朝進入氣流信道的此些反光粒子照射光線；以及此些反光粒子折射光線并且 呈現(xiàn)運動軌跡。
[0011] 進一步地，上述本發(fā)明的氣流速度測量方法，其中比對運動軌跡與量尺的步驟前 還可包括以下步驟：以成像裝置的一顯像單元顯示此些反光粒子的運動軌跡以及量尺的影 像。
[0012] 本發(fā)明的功效在于，只需量測裝置以及成像裝置，即可通過多個反光粒子以計算 風扇所產(chǎn)生的氣流的速度，并且所測量出的氣流的速度與利用氣流測速計測量的結果相 近，除了保持測量結果的準確性，同時還可降低測量儀器的
[0013] 有關本發(fā)明的特征、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0014] 圖1為本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)的示意圖。
[0015] 圖2為顯像單元所顯示反光粒子的運動軌跡以及量尺的影像的示意圖。
[0016] 圖3為本發(fā)明的氣流速度測量方法的步驟圖。
[0017] 主要組件符號說明：
[0018] 100氣流速度測量系統(tǒng) 430發(fā)光單元
[0019] 200反光粒子 500成像裝置
[0020] 210運動軌跡 510鏡頭
[0021] 300風扇 520顯像單元
[0022] 400 量測裝置 600、610、620、630、635、640、650 步驟
[0023] 410本體 D 拖曳長度
[0024] 411 第一端
[0025] 412 第二端
[0026] 413 開口
[0027] 414氣流通道
[0028] 420 量尺 【【具體實施方式】】
[0029] 請參照圖1所示的本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)的示意圖，以及圖2所示的顯像單 元所顯示反光粒子的運動軌跡以及量尺的影像的示意圖。本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)100, 可配合多個反光粒子200計算一風扇300所產(chǎn)生的氣流的速度，氣流速度測量系統(tǒng)100包 括一量測裝置400及一成像裝置500。量測裝置400包含一本體410以及一量尺420,本體 410具有相對的一第一端411以及一第二端412,且第一端411具有一開口 413,本體410內(nèi) 并具有一氣流通道414,量尺420沿第一端411朝第二端412設置在氣流通道414內(nèi)。其 中，本體410可沿第一端411朝第二端412的方向垂直設置在地面或桌面等工作面上，換言 之，第一端411較第二端412遠離工作面。此外，成像裝置500包含一鏡頭510,鏡頭510朝 向量測裝置400以拍攝本體410的氣流通道414以及設置在氣流通道內(nèi)414的量尺420。
[0030] 另外，待測試的風扇300設置在本體410的第一端411，并且對應在開口 413,反光 粒子200設置的位置可對應在本體410的第一端411，例如通過一懸臂或篩網(wǎng)懸置在本體 410的第一端411上方；或者是通過使用者以手持方式供應。因此，當風扇300啟動時，其 產(chǎn)生的氣流將帶動反光粒子200通過開口 300進入本體410,并且在氣流通道414內(nèi)形成一 運動軌跡210。此時，成像裝置500經(jīng)過一曝光時間同時拍攝反光粒子200的運動軌跡210 及量尺420。之后，再比對運動軌跡210與量尺420的相對位置以產(chǎn)生一拖曳長度D，其中 氣流的速度是拖曳長度D除以曝光時間的值。
[0031] 優(yōu)選地，成像裝置500可包括一顯像單元520,例如：相片或底片等。使用者就可 以從顯像單元520上所顯示反光粒子200的運動軌跡210以及量尺420的影像來計算拖曳 長度D。
[0032] 申請人:要特別提到的是，雖然在圖1中反光粒子200是通過風扇300的氣流帶動， 由第一端411往第二端412呈自由落體運動，但實際上由于反光粒子200受到重力影響程 度很小，因此無須計算重力的影響，其中此處所選用的反光粒子200可以是痱子粉、亮粉或 其它可以反射光線的粒子或粉塵顆粒等。
[0033] 另外，為了增加反光效果，量測裝置400還可包括一發(fā)光單元430,其可以是但并 不局限在設置在本體410的氣流通道414內(nèi)，并且面向開口 413,用以朝開口 413方向或者 是朝量尺420照射光線。因此，當反光粒子200從開口 300進入氣流通道414,并通過風扇 300所產(chǎn)生的氣流往第二端412方向移動時，發(fā)光單元430可以照射到反光粒子200,使反 光粒子200的運動軌跡更加明顯，并且成像裝置500可藉此拍攝到較清楚的反光粒子200 的運動軌跡210。
[0034] 接著，本實施例中，成像裝置500是例如以0. 04秒的曝光時間拍攝反光粒子200 受風扇300的氣流影響所進行的運動軌跡210,并且在顯像單元520上看到兩個分處一左 一右的反光粒子200的運動軌跡210,并且相對在量尺420產(chǎn)生一拖曳長度D，其中，量尺 420的刻度間距可以是1公厘。因此，若是針對右邊的反光粒子200計算，其拖曳長度D為 9公厘，也就是0. 009公尺，因此將拖曳長度D的0. 009公尺除以曝光時間0. 04秒可得風速 0. 225公尺/秒。特別提到的是， 申請人:同時以傳統(tǒng)的風速計測量風扇300的氣流速度，所 測出的值也是接近本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)所計算出來的風扇的氣流速度值。因此，本 發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)，在只需要量測裝置400以及成像裝置500的成本下，就可以達到 如同風速計所測量出的氣流速度的效果。此外，亦可將所有的反光粒子200分別計算拖曳 長度D并取其平均值，再除以曝光時間，即可得平均值的風速，可避免風速測量不平均的情 況發(fā)生。
[0035] 另外，請參照圖3所示的本發(fā)明的氣流速度測量方法的步驟圖。本發(fā)明還提出一 種氣流速度測量方法，包括下列步驟：首先，步驟600可提供一氣流速度測量系統(tǒng)，其包含 一量測裝置以及一成像裝置，優(yōu)選地，此處所提供的氣流速度測量系統(tǒng)可以是前開段落所 述的氣流速度測量系統(tǒng)100。接著，步驟610將待測風扇設置在量測裝置的本體上，并且在 步驟620驅動待測風扇產(chǎn)生一氣流，以通過氣流帶動多個反光粒子進入本體的一氣流通道 內(nèi)，并且在氣流通道內(nèi)產(chǎn)生一運動軌跡。
[0036] 接著，步驟630是以成像裝置的一鏡頭在一曝光時間內(nèi)拍攝運動軌跡以及氣流通 道內(nèi)的一量尺的影像。然后，使用者可進行步驟640比對運動軌跡與量尺的影像，以計算反 光粒子在氣流通道內(nèi)的一拖曳長度。最后，步驟650將拖曳長度除以曝光時間，以取得氣流 的速度。
[0037] 同理地，在前述的氣流速度測量方法，可以通過量測裝置的一發(fā)光單元朝進入氣 流信道的反光粒子照射光線；以及反光粒子折射光線并且呈現(xiàn)運動軌跡，以得到較清楚的 運動軌跡的影像。
[0038] 另外，在比對運動軌跡與量尺的步驟640前還可進行步驟635,也就是以成像裝置 的一顯像單元顯示此些反光粒子的運動軌跡以及量尺的影像。使用者就可以通過顯像單元 計算氣流的速度值。
[0039] 要特別提到的是，本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)及其測量方法，并不以本實施例所 揭露的型態(tài)為限，熟悉此項技術者，可根據(jù)實際設計需求或是使用需求而對應改變本發(fā)明 的氣流速度測量系統(tǒng)及其測量方法。
[0040] 總言之，本發(fā)明的氣流速度測量系統(tǒng)及其測量方法，主要是通過成像原理的方式 來求得氣流的速度，因此僅需要成像裝置以及量測裝置，配合風扇以及反光粒子即可測得 風扇所產(chǎn)生的氣流的速度。
[0041] 雖然本發(fā)明的實施例揭露如上所述，然并非用以限定本發(fā)明，任何熟習相關技藝 者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，舉凡依本發(fā)明申請范圍所述的形狀、構造、特征及數(shù) 量當可做些許的變更，因此本發(fā)明的專利保護范圍須視本發(fā)明的申請專利范圍所界定者為 準。
【權利要求】
1. 一種氣流速度測量系統(tǒng)，適于配合多個反光粒子計算一風扇所產(chǎn)生的氣流的速度， 其特征在于，所述氣流速度測量系統(tǒng)包括： 一量測裝置，包含一本體以及一量尺，所述本體具有相對的一第一端以及一第二端，且 所述第一端具有一開口，所述本體內(nèi)并具有一氣流通道，所述量尺沿所述第一端朝所述第 二端設置在所述氣流通道內(nèi)；以及 一成像裝置，包含一鏡頭，所述鏡頭朝向所述本體的所述氣流通道； 其中，所述風扇設置在所述本體的所述第一端，并且對應在所述開口，所述氣流導引所 述多個反光粒子通過所述開口進入所述本體，并且在所述氣流通道內(nèi)形成一運動軌跡，所 述成像裝置經(jīng)過一曝光時間同時拍攝所述多個反光粒子的所述運動軌跡及所述量尺，且所 述運動軌跡相對所述量尺產(chǎn)生一拖曳長度，所述氣流的速度是所述拖曳長度除以所述曝光 時間的值。
2. 根據(jù)權利要求1所述的氣流速度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述成像裝置還包括一顯 像單元，所述顯像單元上顯示所述多個反光粒子的所述運動軌跡以及所述量尺的影像，用 以計算所述拖曳長度。
3. 根據(jù)權利要求1所述的氣流速度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述本體沿所述第一端朝 所述第二端的方向垂直設置在一工作面上。
4. 根據(jù)權利要求1所述的氣流速度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述量測裝置還包括一發(fā) 光單元，所述發(fā)光單元設置在所述本體的所述氣流通道內(nèi)，并且面向所述開口。
5. -種氣流速度測量方法，其特征在于，所述氣流速度測量方法包括有下列步驟： 提供一氣流速度測量系統(tǒng)，其包含一量測裝置以及一成像裝置； 設置一風扇在所述量測裝置的一本體上； 驅動所述風扇產(chǎn)生一氣流，所述氣流帶動多個反光粒子進入所述本體的一氣流通道 內(nèi)，并且在所述氣流通道內(nèi)產(chǎn)生一運動軌跡； 以所述成像裝置的一鏡頭在一曝光時間內(nèi)拍攝所述運動軌跡以及所述氣流通道內(nèi)的 一量尺的影像； 比對所述運動軌跡與所述量尺的影像，以計算所述多個反光粒子在所述氣流通道內(nèi)的 一拖曳長度；以及 以所述拖曳長度除以所述曝光時間，以取得所述氣流的速度。
6. 根據(jù)權利要求5所述的氣流速度測量方法，其特征在于，還包括以下步驟： 以所述量測裝置的一發(fā)光單元朝進入所述氣流通道的所述多個反光粒子照射光線；以 及 所述多個反光粒子折射所述光線并且呈現(xiàn)所述運動軌跡。
7. 根據(jù)權利要求5所述的氣流速度測量方法，其特征在于，比對所述運動軌跡與所述 量尺的步驟前還包括以下步驟： 以所述成像裝置的一顯像單元顯示所述多個反光粒子的所述運動軌跡以及所述量尺 的影像。
【文檔編號】G01P5/20GK104062460SQ201310093019
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權日:2013年3月22日
【發(fā)明者】黃順治, 毛黛娟 申請人:技嘉科技股份有限公司