喷嘴是构成发动机的一个主要元件,其性能优劣直接影响发动机的运行效率和安全性。在一定压力和温度下喷嘴的喷雾锥角和喷雾分布不均匀度是衡量喷嘴性能的重要指标。长期以来,一直采用人工目测法检测喷嘴的这两项性能,劳动强度大、效率低。因此,开发出具有自动化水平高、检测方便的试验器非常重要。本文以涡扇离心式喷嘴为研究对象,综合比较各种现代检测方法,并选用了基于计算机视觉技术的智能分析方法,成功地检测出喷嘴的喷雾锥角和分布不均匀度。首先,以Fluent 6.2为平台,对喷嘴出口的喷雾场进行了数值仿真,仿真的结果与实际情况较为一致。对如何利用计算机视觉技术自动获取喷雾锥角和分布不均匀度进行了深入的探讨。在经过增强、边缘检测、细化等基础上得到喷雾锥角的二值化图像,利用经典的Hough变换获取喷雾边界线,从而识别出喷雾锥角;运用视频帧差提取出燃油收集器中液位的大概位置后,采用互相关测度法得到更准确的液位信息,通过标定好的数据计算出对应的分布不均匀度参数。实际测试数据表明这种非接触式检测方法有着较高的测量精度。为了保证检测时系统有着稳定的压力,考虑到被控量的特性和现场的环境,采用了基于BP神经网络整定的压力PID控制,并对控制系统进行了MATLAB仿真。实际运行表明,这种控制方案的效果优于常规PID控制。最后,完成了试验器的电控喷油系统、计算机监控系统和图像采集分析系统的设计,并结合虚拟仪器技术开发出相应的监控和图像处理软件。