利用PSD传感器元件测量湍流密度场

描述了一种利用激光、PSD(position sensitive detector)元件及计算机数据采集系统测量湍流场气体密度及其脉动统计平均值的方法;并在流场是轴对称统计定常的假设条件下,建立了测量数据处理的数学模型。用这种测量技术可以定量地获得湍流场内部的统计平均特性。     

高超声速波系结构的彩色纹影显示技术

针对高超声速流场波系结构复杂、激波相互作用强、激波强度差别大等特点,发展了非侵入式、高灵敏度的彩色纹影流场显示技术,结合彩色滤光片设计技术和高速摄影技术,将彩色纹影系统的空间分辨率提高至0.1 mm 量级,时间分辨率达到1 s量级。在高超声速激波风洞中分别研究了斜激波相互作用产生的正规反射和马赫反射激波结构,以及斜激波与弓形激波相互作用产生的IV 型激波干扰,得到了清晰的彩色纹影照片,细致展现了待测流场的复杂结构,证明了该彩色纹影技术能够为高超声速流场诊断提供有力的技术支撑。     

基于双向瑞利散射的单模光纤多参数同时测量方法

光纤多参数同时测量是加速低损耗、低非线性等光纤研发效率的关键。为此，提出一种基于双向瑞利散射的单模光纤多参数同时测量方法，可实现光纤多参数同时精确测量。基于背向瑞利散射原理建立了多参数同时测量系统，成功测试了1 km光纤的模场直径、有效模场面积、纤芯直径、相对折射率差、截止波长、衰减系数等参数的分布特性，其测量值分别为9.24μm、66.22μm2、8.28μm、0.323%、1.258μm、0.196 dB/km，并分别与传统测量方法进行了比较。实验结果表明，所提方法与传统方法测量结果基本一致，但实现了多参数分布测量且测量结果稳定。     

旋流火焰三维温度场与速度场的同时激光测量

燃烧诊断与流场显示领域的研究热点已延伸至研发同时满足非侵入式、多参量同步测量、定量计算、多维可视化等技术要求的显示、测量新方法。研究复杂燃烧三维温度场和速度场的同时激光测量,表征燃烧化学反应和流场输运的重要特性。提出一种光偏折层析测温方法与粒子图像测速方法相结合的燃烧多参量场激光测量方法。设计温度场和速度场激光测量的实验系统,获取4方向莫尔偏折条纹和4幅火焰粒子图像。同时重建与可视化旋流燃烧温度分布和速度云图、流线、涡量等流场,并分析不同工况下的旋流火焰特性。对直接测量数据与重建结果进行对比,验证了所提方法的有效性。     

激光双曝光全息干涉技术在测取射流密度场中的应用

准确预测射流流场密度对引信电机的研制有着重要的作用。本文介绍一种采用双曝光全息干涉法测取射流流场密度的基本原理及实验过程。给出了射流空场和射流绕模型情况下不同速度的密度场分布及变化规律,为射流流场密度分布的定量测量提供了一种新的方法。     

基于偏光干涉的激光波长测量方法设计与实验

提出了一种基于双偏光干涉滤波器的激光波长测量方法,该方法克服了传统偏光干涉装置测量波长时分辨率存在盲区的缺点,通过把粗测和精测两个子系统结合可解决测量的周期性问题。实验结果表明,采用长度为1cm的YVO4晶体作为滤波器,可实现误差小于0.01nm的测量。与基于迈克尔逊干涉仪的波长测量方法相比,所提出的方法无需机械运动部件和参考光源,测量精度满足DWDM光纤通信系统测试的要求。     

双光程纹影在高超声速流场显示中的应用

为了解决单光程纹影系统在高马赫数、低静压流场显示中灵敏度低的问题,研制了国内首套最大口径为900 mm的双光程纹影系统。与单光程纹影系统相比,双光程纹影系统具有更高的灵敏度,能提供更多的流场细节,能拓宽纹影技术的应用范围。通过用LED四色光源代替常规的彩色刀口、增加补偿透镜、优化照相物镜和精细调节LED四色光源,较好地消除了试验流场重影。通过增加入射光阑,有效减弱了试验流场中出现的光源光斑。对单光程纹影流场图与双光程纹影流场图进行了比较。在马赫数Ma=10、试验总压为2.0 MPa、试验总温为1 100 K、攻角为0~15试验条件下,通过双光程纹影系统,获得了大钝头模型清晰的试验流场图像。最后分析了双光程纹影技术的优缺点及改进方向。     

电弧等离子体场的全息干涉测量

本文提供一种用单波长双曝光全息干涉术测量电离度较小的轴对称氩弧等离子体流场的温度和粒子数密度的方法。给出了计算公式和实验结果。     

基于激光双曝光全息干涉技术对亚音速射流流场密度的研究

射流是一种特殊的流动,对它外部速度场和密度场的研究,将有利于风能交流引信发电机外形设计.研究采用激光双曝光全息干涉技术,得到马赫数 M =0.6时射流场有模型的干涉图像,经过计算得到射流场密度分布.为定量测量射流装置外流场和风能交流引信发电机周围流场密度提供了一种新的分析方法.     

基于DPIV和LIF联用实现对微流场的可视化测量

微流场的测量是目前微流体技术研究的一个难点。为了对微流场进行可视化测量,基于DPIV和LIF联用技术设计了一个微流场的测试系统。该系统以共焦成像的方式,同时测量微流场的速度场、温度场分布,为微流场的流动分析、热分析提供技术支持。所测得DPIV和LIF的图像经过处理,并用图像相关法将所得到结果进行测量。速度场用流动矢量图表示,温度场用伪彩色图表示,实现了对微流场的可视化测量。DPIV和LIF联用法具有可操作性好、测量精度、光路调节简单,测量时间短、效率高等优点。     

海洋水体光学性质测量技术研究进展

海洋水体光学性质测量是海洋光学理论发展的基础,水体光学性质测量技术的提高,也大大带动了其它海 洋光学技术及其应用的发展。回顾历史,光电技术和光谱技术是水体光学测量技术的主要推动力,海洋光 辐射传输理论的发展及水色遥感是水体光学测量技术的主要牵引力。论文重点对水体光学性质中基础量 的测量原理、方法及主要产品做了系统的介绍,其中包括光谱辐亮度和光谱辐照度的测量方法、水体光谱 吸收的测量方法以及光谱散射性的测量方法等。最后,给出了水体光学性质测量技术未来的发展方向, 为从事水体光学性质仪器开发、相关海洋光技术开发和用户等提供参考。     

使用莫尔条纹对冲击场气流密度的测试

文中用莫尔条纹法测出了射流冲击场的气流密度分布。实验表明，莫尔偏折图的条纹愈清晰，该段流场的燃烧愈充分，分析了马赫盘左右条纹清晰度差的原因并给出了几个有重要意义的结论。     

三维轴对称场的一种代数层析重建方法

提出了通过求解代数方程组重建三维轴对称场的一种方法,并利用计算机数值计算及图像处理技术对所提出的方法作了模拟证明。研究结果表明,重建场的平均误差通常在1%以下,当重建场边界区域的场分布与零值相差较大时,其重建精度优于“环带法”。     

散射目标近区口径面天线与目标相互影响的研究

本文用FDTD方法在散射目标近区对口径面天线与目标的相互影响进行了分析研究,在圆柱坐标系下以轴对称数值模型为例,用FDTD方法得出了散射目标电尺寸、目标与口径面天线的距离大小对天线口径面的场分布之影响的数值结果;同时获得了散射目标表面物理光学近似计算散射电流的应用范围.用圆波导中模式理论验证了方法的有效性     

基于电场探头的雷达强脉冲场时域快速测量

雷达强脉冲场的准确测量对研究电磁环境特征和装备电磁安全性具有重要意义。雷达强脉冲场常用频域测量方法耗时,且测量结果与分辨率带宽设置相关,设置不当会造成错误结果。为此文章在分析脉冲信号的时频域特征,并结合时域测量法和场强探头法测量原理研究的基础上,提出了基于示波器和场强探头的强脉冲场峰值和平均值场强快速测量方法,解决了大功率雷达脉冲近场分布快速测量的难题,同时给出了组合测量方法中场强探头的适用边界条件,实验验证结果表明场强探头与示波器组合法测量误差小于1 dB,且可相互验证。     

燃烧场波系显示及燃烧区域诊断研究

燃烧场的流场诊断研究,有利于燃烧室的结构设计和燃烧状态的组织。研究主要采用激光纹影/阴影和差分干涉方法显示燃烧场的波系结构,并用羟基平面激光诱导荧光（OH-PLIF）方法诊断燃烧边界和核心燃烧区域,得到了清晰的燃烧场波系显示结果和燃烧情况的PLIF显示结果。将差分干涉/激光阴影和PLIF方法结合,可以考察波系结构与燃料燃烧的关系。研究采用了一种新型消相干技术的激光纹影,可以像常规纹影一样用刀口切割光源像,不会产生明显的激光散斑和衍射现象;同时在工程上将波系结构显示和PLIF进行同步诊断,也是比较有意义的工作。该工作对于超声速燃烧流场的研究具有参考意义。     

面向三维球体空间温度场的对射式超声波测量研究

温度测量在航空航天、公共安全、智能制造及智能家居等方面具有重要意义。基于超声波原理的测温技术是近年来发展起来的一种新型温度测量方式,超声波测温技术具有非接触式,温度测量范围广,响应速度快和测量准确度高等特点,在航空发动机、微波干燥等领域表现出了良好性能。该文面向三维球体空间温度场测量的需求背景,基于超声波飞行速度与介质温度相关原理,采用收发同体式超声波换能器,设计了针对二维圆形平面的8换能器结构和针对三维球体空间的26换能器结构,提出了分时轮训超声波换能器接收控制策略,建立了基于径向基函数的空间温度重构算法,并基于Matlab平台对测温方法进行仿真。仿真结果表明,对于构建的对角偏斜和中心对称二维圆形平面温度场模型,以及中心对称三维球体温度场模型均具有良好的重建效果,同时在超声飞行时间的测量中还叠加了标准差分别为0.02%、0.03%和0.05%的三类高斯白噪声,进一步验证了该文提出的对射式超声波温度场测量方法具有较好的鲁棒性。     

典型场景彩色融合图像颜色协调性的主观评价

彩色夜视技术是当前夜视技术发展的前沿,但如何实现对彩色夜视图像质量的客观评价仍然是当前困扰人们的问题.针对北京理工大学高绍姝提出的颜色协调性模型主观评价实验人数不足的问题,按照国际视觉实验标准重新设计并进行了颜色协调性的主观视觉评价实验,主观评价测试的彩色融合图像分成绿色植物、海天和城镇建筑物三类典型场景,主观实验人数提高到52人;对主观评价实验结果的回归分析结果表明:高绍姝提出的颜色协调性评价模型在三类场景与主观评价结果均具有较好的一致性,明显优于其他评价模型,可以有效地对不同场景彩色融合图像的颜色协调性进行客观评价.