激光双焦点测速中的逻辑与电路

近几年发展起来的激光双焦点测速技术具有信噪比高、电子系统工作频率低等优点,为解决高速流体(每秒数千米)的测量提供了可靠的手段.双焦点技术的发展改变了激光测速的单一多普勒式,大大开阔了激光测速技术的所及范围.     

高超声速流场激光测速技术研究进展

高超声速气流条件下飞行器内/外部流动中存在强湍流及脉动、边界层转捩、激波-边界层干扰和高温真实气体效应等耦合效应,表征该非定常流动现象对飞行器气动力、气动热以及目标光电特性等产生的影响是高超声速流动研究中的前沿课题.速度作为表征流动过程最重要的参数之一,准确的速度测量对于深入理解上述复杂流动-传输机理以及高超声速飞行器设计具有重要指导意义.文章针对高超声速流场速度测量中几种常用的非接触式激光测试技术进行了综述,主要包括基于空间法的粒子图像测速,基于激光吸收光谱、激光诱导荧光和瑞利散射的多普勒测速,基于飞行时间法的分子标记测速,以及基于流场折射率的聚焦激光差分干涉测速技术.首先简要介绍每种激光测速技术的基本原理,然后进一步介绍该技术在高超声速自由流、层/湍流边界层、激波/边界层干扰、尾流或其他复杂流动区域的速度及其脉动度测量等方面的典型应用,分析各种技术环境适用性及面临的局限性和挑战.最后对基于激光技术的高超声速流场速度测量进行了总结及发展趋势展望.     

AFOBB测量技术的火炮实验研究与应用

鉴于光纤通讯技术的迅猛发展,光纤及其无源器件、半导体激光器、光电探测器件及其应用技术日臻完善,以及配套测试仪器性能的极大提高,在火炮上开展了基于激光光束遮断原理的全光纤测量技术的实验研究。设计组建了精密测量火炮弹速的AFOBB（AllFiber Optical Beam Breakout）测量系统,完成了数十发动态考核实验。对实验结果的处理与统计分析表明,火炮AFOBB测速系统完全满足精密物理实验的测试精度及可靠性要求,速度测量的相对扩展不确定度小于0．5％。     

第三届流体动态测量与应用国际会议简况

第三届流体动态测量与应用国际会议简况经国家教委批准，由清华大学工程力学系与热能工程系共同主办的第三届流体动态测量及应用国际会议已于１９９７年１０月１４日至１７日在北京召开。本届会议得到了国际间知名学者、教授的积极支持和响应，有１３个国家和地区的６６名...     

反射式全光纤激光测速法在气炮实验中的应用

建立了用于一级轻气炮弹速测量的全光纤激光光束反射测量系统(All Fiber Optical Beam Reflectance简称AFOBR)，进行了弹速动态测量实验，并与传统的电探针测速技术进行对比。结果表明：与传统的电探针测速技术相比，AFOBR测速系统具有较高的测速精确度和可靠性，其速度测量的相对扩展不确定度小于等于0．5％。     

激光多普勒测速技术应用的新进展

"激光多普勒测速在流体力学中的应用"国际讨论会(International Symposium on Applications of Laser-Doppler Anemometry to Fluid Mechanits)于1982年7月5日-7日在葡萄牙首都里斯本召开。这是继1978年召开的第三次国际激光测速讨论会(美国普渡大学)以来,规模最大的一次激光测速国际会议。来自英、...     

国外LA应用于旋转流场测量的发展评述

激光测速技术作为一种先进的光学测量手段,在叶轮机械领域中得到了广泛地应用和发展,其独特优点已为越来越多的研究者所重视.本文简要评述了国外激光测速仪在旋转流场中的应用成果.     

超高速小弹丸激光片光测速系统的研制及应用

为满足轻气炮实验中对超高速小弹丸的测速需求,研制了一套激光片光测速系统.系统采用片光压缩技术、光谱滤光技术以及电路滤波和宽带放大技术,解决了超高速小弹丸测速成功率低和易受干扰的问题,测速信号具有较高的信噪比.在轻气炮实验中,该系统实现了对高速小弹丸的速度测量,与激光光束遮断法对比,测量结果的不一致性小于1％,系统的测量...     

实验流体力学的粒子成像技术

<正> 1 引言 现代实验流体力学的一个重大成就是,发明并发展了整个标量场和矢量场的瞬态测量技术.这些技术包括测量标量的层析摄影干涉测量法(tomographic interferometry)(Hessetink1988)和平面激光诱发荧光法(Hassa et al 1987),以及测量速度场的核磁共振成像法(Leeet al 1987),平面激光诱发荧光法,激光散斑测速法,粒子跟踪测速法,分子跟踪测速     

胀流型流体狭缝流流动增强现象研究

用激光多普勒测速法(LDV)测量了一种胀流型流体——107 胶溶液的狭缝流的速度剖面和近壁速度。在对 Poiseuille’s 流的公式作有关侧壁影响的修正后,将 LDV 的测量结果和总体参量测量结果结合,分析了该流动的增强的迹象和数量。表明用 LDV 详细研究流动增强现象是可行的。     

激光多普勒测速技术讲座(一)——第一讲激光多普勒测速术概述

利用光波的多普勒效应来测量流速的技术,是继热线热膜测速技术之后流速测量技术的又一重大进展。自从1964年H Yeh和H Z Cummins发明第一台激光多普勒流速计以来,近二十年中,无论在原理、品件直至产品结构方面还是在激光流速计的应用方面,都取得了丰富的成果。尽管这种测速术有它本身的缺点,但越来越多的人们在自己的科研、实验中使用激光流速计,实践证明它的确比托管和热线风速计在不少地方具有优越性。激光多普勒测     

光束穿越不同介质时LDV的测试及其误差分析

本文应用平面几何及光学原理,从理论和实践上分析了应用激光多普勒测速仪(LDV)进行实际测量时,在有窗口的情况下应该注意的几个问题,并给出了测量点位置偏差修正的定量公式以及光轴方向上测速精度相对误差的评估方程,省略了繁琐的理论推导.     

联合多普勒的载波相位精密测速方法

针对传统载波相位时间差分测速方法未考虑观测噪声以及周跳因素影响测速可靠性的问题,提出一种联合多普勒的载波相位精密测速方法。首先通过多普勒观测量辅助消除周跳干扰,之后利用无周跳的载波相位时间差分作为观测量,并利用Kalman滤波抑制观测噪声对速度测量的影响。静态和动态的测试结果表明,所提方法能有效消除周跳干扰,抑制高频噪声影响,静态测速精度达1 mm/s,动态测速精度优于2 cm/s,提高了测速精度和可靠性。     

激光测速频移量的选择准则

本文简要介绍了在激光测速中应用声光调制技术的原理,着重讨论了光-电子学混合式频移系统的频移设置关系和准则,并结合TSI激光测速系统进行了分析。     

激光测速数字相关信号处理器的研制

激光多普勒测速是当代流速测量技术中最具有实用价值和得到广泛应用的技术。多普勒信号处理器在整套测速系统中起着十分关键的作用。为赶超国际先进水平，本文作者独立研制开发出一种新型信号处理器。该处理器采用数字相关原理，对每个多普勒波群直接完成波群检测和自相关处理，得到其频率值。处理器与微机组成一体，各种参数的设置和控制全部采用软件。实测和应用表明，该信号处理器具有抗噪声能力强、功能完善、结构紧凑、成本低等优点，为实现智能化的信号处理和数据处理结合的激光测速系统创造了条件。     

用Tomo-TRPIV测量湍流边界层及拟序结构的空间模态

层析时间分辨粒子图像测速(Tomographic Time-Resolved Particle Image Velocimetry,简称Tomo-TRPIV)技术是新近发展起来的一种先进的流体无接触测速技术,能够无干扰地测量流场的三个速度分量的三维空间分布。本文简要介绍了Tomo-TRPIV技术的基本原理、测量系统的主要组成和测量的主要步骤以及水槽中平板湍流边界层及其拟序结构的测量结果。实验证明,Tomo-TRPIV技术能够很好地测量平板湍流边界层对数律区的瞬时及平均流场,实验发现,在对数律区,平板湍流边界层中的拟序结构的涡量场主要以空间四极子的形式存在,四极子涡旋相互诱导,产生喷射和下扫等猝发事件,维持湍流边界层的发展演化。     

应用于流体力学中的光学方法 1979年Orsay会议文集

应用于流体力学中的光学方法学术会议于1979年11月26—27日在法国Orsay召开。会议主要讨论了利用相干光方法的技术问题,而没有涉及显示技术和图象分析技术方面。有关后面这些方法的问题将另行召开会议讨论。会议除组织学术交流外。还组织了光学仪器和测试设备的展览。按会议原定议程应宣读17篇论文,实际宣读了16篇。本文集共收论文18篇。其中两篇是关于通过脉冲计数器和光子相关进行激光Doppler,测速(ADL)信号处理的问题。四篇是用有干扰(探头)法或无干扰法测量二相流。针对空气动力学应用的课题有四篇报告:用纹影技术和干涉方法,高速测量,尤其是用以上三种方法同时      

慢周期性流动中毕托管和热线测速的对比

本文采用微机控制调速系统控制低速风洞,在风洞内获得流速按周期性变化的气流.用毕托管和热线风速仪同时测量风洞内按周期性变化的气流速度.毕托管所测结果与热线测得结果相比有较大的相位滞后和振幅衰减.本文分析了毕托管的动态响应特性,采用一阶传递函数对毕托管测速系统的动态特性进行描述,并确定了测速系统的惯性时间和纯滞后时间.     

电炮驱动薄膜飞片的运动速度

用双灵敏度激光干涉测速技术测量了充电电压为18 kV的电炮加载下薄膜飞片自由面的速度历史。介绍了相关的实验装置及测量方法,给出了实验结果,并讨论了影响测速的一些关键技术。整个测速过程约为1.6 s,最终速度为6.7 km/s。     

脉冲激光等离子体与正激波相互作用的PIV实验研究

脉冲激光等离子体与超声速流场相互作用在飞行器减阻隔热、点火助燃等方面具有重要的应用价值.纹影实验方法只能定性或半定量地反映流动状态.为定量研究速度分布和旋涡结构,针对激光等离子体及其与正激波相互作用过程开展粒子图像测速PIV实验研究.在激波管实验平台上建立了纳秒脉冲激光能量沉积系统和PIV测量系统,通过定量测量,探明了激光等离子体引致的激光空气泡以及热核的流动特性,揭示了激光等离子体在正激波冲击下的流动特性与演化规律,并给出了激光能量大小和位置对相互作用过程的影响.结果表明:激光空气泡内的速度分布在激光入射方向上并不关于击穿点对称,而是在靠近激光入射方向一侧的流速略大于远离激光入射方向一侧;斜压导致热核在演化初期产生涡环,后期则由剪切主导;正激波与激光空气泡界面、热核界面相互作用时,产生斜压涡量,当激光能量为87.8 mJ、正激波马赫数1.4时,热核在正激波作用下产生的涡量比在静止空气中演化时大1个数量级;激光与正激波相互作用的关键过程是热核在正激波冲击下演化成涡环,在激波波前注入激光能量能够获得更加显著的涡环.