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本文报道了采用光学三角漫反射技术来测量转动体位移的光纤传感器从理论上推导了该位移是漫反射产生的光脉冲的某些时间间隔之比的线性函数,实验上得到了7~34mm的测量范围,在该测量范围内误差小于1%.该种测量方法测得的位移与转动体转速无关,与光源强度无关,传感头结构简单,测量范围大,线性度好。本文还对它的应用进行了讨论。 相似文献
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本文提出一种基于双圆光栅径向剪切干涉仪的三维位移测量方法,其测量原理是径向剪切干涉仪所形成的莫尔条纹不仅由二维平面内位移决定,轴向位移会在+1和–1级莫尔条纹之间产生一个特定的相移.首先,基于标量衍射理论对双圆光栅径向剪切干涉仪的+1和–1级莫尔条纹强度分布进行推导,建立了三维位移量与莫尔条纹强度分布的精确解析关系;其次,在频谱分析的基础上,利用半圆环滤波器进行空间滤波,实现+1和–1级莫尔条纹的同时成像;然后,提出了从莫尔条纹图中定量提取三维位移的算法,并通过数值模拟进行验证;最后,实验结果验证了该方法测量平面内位移的最大绝对误差为4.8×10–3 mm,平均误差为2.0×10–4 mm,轴向位移的最大绝对误差为0.25 mm,平均误差为8.6×10–3 mm.该方法具有装置简单、测量精度高、非接触、瞬时测量等特点,可实现三维位移的同时测量. 相似文献
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为了解决目前国内自主研发的激光位移传感器基准工作距离短和测量范围小的问题,设计了一种适用于远距离测量的大量程激光位移传感器成像光学系统。基于激光三角测量原理,结合具体使用要求计算了大量程激光位移传感器的性能指标和成像光学系统的设计参数。选择5片式透镜结构作为系统的初始结构,利用光学设计软件对大量程激光位移传感器成像光学系统进行了仿真,完成了系统优化和性能分析,实现了基准工作距离为1 000 mm、量程为±500 mm、分辨率为0.4 mm的大量程激光位移传感器成像系统设计。结果表明,在测量范围±500 mm内,系统均可以满足成像质量要求。该激光位移传感器成像系统具有工作距离远、测量量程大、结构简单的特点,可满足1 000 mm远距离处大量程范围的测量使用要求。 相似文献
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《中国光学》2019,(4)
为实现对大尺寸光学材料及系统元件的高精度对准测试,设计了一种新型Φ200 mm口径长焦距准直干涉测试装置。该装置以球面标准镜作为参考镜,结合斐索型透射式干涉机制和长焦距准直测试原理对凹球面大曲率半径光学元件进行面形精度检测,最大测试口径为Φ226.67 mm,且球面标准镜和球面标准反射镜同轴共球心,大幅度减小了测试空腔距离。结果表明,该系统空腔测试精度PV值为0. 097λ@632. 8 nm,RMS值为0. 013λ@632. 8 nm,系统重复稳定性优于λ/500@632. 8 nm,可实现曲率半径为7 500~8 500 mm测试,且大曲率半径测试误差小于1/1 000。 相似文献
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适用于硅微谐振器件测量的光纤位移传感器研究 总被引:1,自引:1,他引:0
对一种适用于硅微机械谐振器件测量的光纤位移传感器进行了研究,该光纤位移传感器探头采用了单根光纤探测形式和光纤“X”耦合器结构,在微弱光电传感信号处理上采用了“锁相放大器”提取方案,可以实现对静态位移和振动位移两种场合进行测量.对该传感器的实测结果表明:该传感器测量范围为0~100 μm,测量灵敏度3.95 mV/μm,精度等级优于1%,重复性优于0.5%.为作为应用实例,运用该传感系统对一种微悬臂梁硅微谐振器件进行了测量,成功提取了硅微谐振器件的微弱谐振信号,证实了该传感器可以实现对硅微谐振器件的非接触和无损测量,并具有非接触、易调试、高灵敏度等优点. 相似文献
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在2009年度神光Ⅱ装置上获得了可重复的冲击波数据,并与精密标定之后的软X射线能谱仪(SXS)给出了自洽的黑腔辐射温度.在三倍频激光能量2.1 kJ、脉宽1 ns条件下,对于神光Ⅱ输运腔(Φ0.8mm×1.7 mm,LEHΦ0.38 mm)辐射温度约为180 eV,对于原型输运腔(Φ1.0 mm×2.1 mm,LEHΦ0.6 mm)辐射温度约为150 eV.采用蒙特卡罗方法编制了数值计算程序,建立了辐射温度测量不确定度评估方法;通过精密标定和多种改进
关键词:
黑腔辐射温度
冲击波速度
蒙特卡罗方法
不确定度分析 相似文献
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Zheng-Wei Zhu Dong-Yan Liu Qiao-Ying YuanBang Liu Jing-Cheng Liu 《Optics and Lasers in Engineering》2011,49(7):1019-1024
Unstable slopes have been monitored since the beginning of the last century. Current electro-optic detection technology can achieve automatic monitoring remotely with high safety and includes such methods as time domain reflectometry, optical time domain reflectometry and Brillouin optical time domain reflectometry. However, these technologies cannot simultaneously meet the requirements of distributed sensing, high initial measurement accuracy, large sliding distance and high dynamic range. Based on the space frame theory of reinforced concrete beams, this study presents an innovative design for a distributed optic fiber sensor: a novel transduser with a bowknot. Using the optic fiber microbending loss mechanism and optical time domain reflectometry technology, bending and shear tests based on the combined fiber sensor are conducted, and the vertical displacement of midspan, optical fiber sliding distance and loss data under three different spans are collected. Feasibility study and economic analysis of the transduser used for landslide monitoring are also presented. The results show that the maximum sliding distance of our transduser is 21.8, 26.5 and 30.6 mm with corresponding initial accuracies of 1.2, 2.3 and 3.3 mm, and the dynamic ranges are 0-20.6, 0-23.2 and 0-27.3 mm. The cost of the transduser is economical at $0.15/m, which demonstrates promising economic application, high monitoring effectiveness and stability in monitoring civil works, such as slope, dam and tunnel construction and measurement. 相似文献
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平面元件数控加工技术研究 总被引:2,自引:0,他引:2
利用从俄罗斯引进的AD 1000 数控研磨抛光机对Φ330mm ×35m m 、230m m ×230m m ×40m m 两块K9材料平面光学元件进行计算机控制抛光工艺研究。通过工艺研究全面熟悉了设备的技术特性和工艺软件特性,验证了AD 1000 数控研磨抛光机在加工高精度光学元件基板方面P V、RMS值收敛效果明显,较传统加工方法在效率上有极大提高。 相似文献
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快中子照相系统由闪烁光纤阵列和科学级可见光CCD等元件组成. 14 MeVD-T聚变中子在穿透样品后进入50 mm×50 mm闪烁光纤阵列,中子辐射转换为中心波长496 nm的绿光. 光纤阵列长100 mm,光纤截面500 μm×500 μm,100×100根闪烁体光纤组成阵列. 阵列对14 MeV中子探测效率经估算可达21.4%. CCD与光纤阵列之间采用反射镜和透镜耦合方式,使CCD避开中子源直接辐照. 综合考虑光纤尺寸、CCD记录噪声及中子源与受照样品几何关系等因素,理论上系统可获得整体分辨率1.5 mm的中子图像. 在K400直流加速器中子源上进行了初步实验,获得了中子图像. 相似文献
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针对航空航天领域铝合金结构服役过程腐蚀监测需求,提出了一种基于铝质细管结构的预载荷型光纤光栅腐蚀传感器。给出了铝合金结构腐蚀在役监测机理,得到光纤光栅反射光谱特征与铝质细管厚度变化之间的理论关系模型,构建了酸碱环境下的光纤光栅腐蚀监测试验系统。通过在细管内部配置不受力且仅感受温度变化的光纤光栅传感器,解决了被测目标的温度与应力交叉敏感问题。研究表明,这种铝质细管封装设计不仅可以感受腐蚀对其力学性能的影响,还能够屏蔽外界腐蚀因素对管内光纤感知器件的干扰。随着金属管腐蚀程度加深,其管壁逐渐变薄,光纤光栅反射光谱逐渐向短波长方向偏移,且管壁厚度变化与光栅中心波长偏移量之间呈较好单调关系。这些特性能够为进一步开展基于光纤感知器件的机械结构在役腐蚀监测研究提供有益帮助。 相似文献
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A light-guiding, flexible fused-silica (FFS) capillary has been used in designing an optical fiber Cr VI sensor for monitoring Cr VI ions in water samples. The FFS capillary is similar to a conventional silica optical fiber in that it can guide light in the wavelength region from the UV to the near IR but different from a conventional optical fiber in that it is a tubular waveguide. The inner surface of the FFS capillary is fused silica, which one can modify to design an optical fiber chemical sensor. The FFS capillary has a cladding layer plus a protective polymer coating on its outside surface. The cladding layer ensures the ability of the FFS capillary to guide light. The protective coating increases the FFS capillary's mechanical strength and makes it robust for practical applications. Compared with conventional silica optical fibers, it is much easier and more feasible to use this FFS capillary to fabricate long-path (tens of meters to thousands of meters) evanescent-wave based chemical sensors. We describe a Cr VI sensor based on the intrinsic evanescent-wave absorption by Cr VI ions in a water sample filled inside the capillary as an example of use of a FFS capillary in chemical sensor design. This simple sensor, using a 30 m light-guiding FFS capillary as a transducer, has the capability of detecting as little as 31 parts in 10(9) of Cr VI in a water sample, which is close to the detection limit of some sophisticated, expensive analytical instruments. 相似文献
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