用于瞬态高速飞片速度测量的光子多普勒测速系统

针对目前VISAR等测速仪在测量瞬态高速小飞片速度时调试复杂、测试成功率低等问题,基于光子多普勒效应和自混频原理,采用1 550 nm单模激光,成功研制了一套光子多普勒测速系统。使用该系统测量了不同激光能量密度下的复合飞片瞬时速度,结果显示:该系统测试成功率高,响应速度快,获得的速度曲线完整而清晰。与传统的VISAR和F-P干涉测速仪相比,具有操作简单、测试成功率高、便于携带等非常明显的优势。该系统适用于速度在几百米/s～几千米/s的微小飞片或者微区爆轰的速度测量,也可应用于常规爆炸流场的测试。     

激光多普勒测速:用光纤探头测量涡轮机叶端间隙

激光多普勒测速(LDV)是一种利用多普勒效应测量流体或气体流动方向和速度的最简单方法.该技术利用流体中的两束交叉激光束,通过分析由运动着的微粒产生的反射光的频率特性,将频率与流体的流速相比较,便可由多普勒效应获得测量结果.德国Dresden理工大学的科研人员利用含光纤端部探头和衍射光学元件的激光多普勒测速装置在世界上首次成功开发出一种基于激光多普勒方法的现场测量涡轮机单个叶片端头间隙的技术,这种方法的测量精度比现有的电容法的测量精度至少高2倍多.     

激光多普勒效应回转体表面轮廓测量系统

提出一种基于激光多普勒效应的回转体表面轮廓测量系统。散射光的多普勒信号强度、信噪比是测量的重要参量，为此研究了多普勒差动方法、锁相环(PLL)频率跟踪器等技术，设计出差动纵向多普勒光路、频率跟踪特性良好的锁相环电路、精密旋转进给系统。实现了测量分辨率10μm，最大相对误差1．0％。     

激光多普勒流速测量技术

激光多普勒流速测量技术(LDA)是用来测量气体或液体流速的。这项技术与传统的测量技术相比具有显著优势，它可以精确测量许多不同粒子的速度，而不需要另外的仪器校正。这项测量技术是非侵入式的，具有很高的频率响应和大的动态范围。LDA技术常应用在蒸汽流测量、风洞湍流测量和内燃机燃料流测量当中。Compuscope 82G数据采集卡已被证明非常适用于LDA系统数据的采集、存储和传输。     

基于激光多普勒频移技术测量液流速度

基于多普勒频移和普勒相位差原理，利用粒子散射理论对液流速度进行了分析研究，并提出了实现该研究的实用技术。     

自相关处理的光纤多普勒流体测速系统的研究

通过对流体运动速度进行测量,可以对流体的各项指标进行实时分析,为了区别于传统测量,实现非接触高精度测量同时降低噪声信号的影响,提出了自相关算法的全光纤多普勒测速技术。通过对测量系统的分析,结果显示,通过斐索干涉法,利用光纤进行传输,简化了测量光路,抗干扰能力强,分辨率高;在自相关算法下的测速系统设计,可以有效降低噪声影响,提高对多普勒信号峰的处理能力;取样积分技术的应用,对信噪比有很大的改善,使测量精度更高;该系统的不确定度小于0. 1%,解决了传统测量方法很难解决的问题。     

利用单光栅多普勒效应测量微小振动

本文介绍了利用单光栅多普勒效应测量微小振动的原理和设计。利用对称入射的互相干光束照射在光栅的相同位置,通过调节使互相干光束的入射角等于光栅的一级衍射角,当光栅发生振动时,产生较高频率的光拍信号,通过对光拍信号的光电检测,能够精确地测量光栅的微小振动参数,进而测量出物体的微小的振动情况,有利应用于高精度仪器生产、材料检测、工程检测中等领域。     

激光双截面转速波动法监测转轴动态扭矩

基于激光多普勒效应和转动动力学原理,提出一种直接监测转轴动态扭矩的新方法,并建立了数学模型。通过构造光学测试系统使4束高相干激光投射到转轴轴段两截面上4点,具有多普勒频移的反射光在光电探测器上发生混频,光电流频差正比于角速度。测得相邻时刻两截面的瞬时转速,得到轴段转速波动值及两端面相对转速波动值,进而实现转轴动态扭矩的直接监测。实验验证了该方法的可行性。与传统方法相比,该方法实时性强,具有较宽的动态范围,对动态扭矩的识别值提高了5%~10%,反映了转轴扭矩波动的动态特性。     

Laser Doppler Technique for Absolute Measurement of Blood Speed in Retinal Vessels

We describe an electrooptical laser Doppler system and technique of data analysis that provides absolute measurements of the speed of red blood cells flowing at discrete, selectable sites in the retinal vasculature. We present in vitro test measurements of the instrumentation as well as an example of an in vivo measurement from a patient with retinal vascular disease. We also present experimental data leading to the derivation of the relationship between the blood speeds measured in retinal arteries during the minimum diastolic and maximum systolic phases of the cardiac cycle and the time-averaged blood speed. Mean blood flow rate is calculated using the time-averaged speed and the cross-sectional area of the vessel at the measurement site. We discuss the criteria for selection of the measurement sites and assess the reproducibility of the measurements. We conclude that measurements on retinal arteries are less susceptible to experimental artifacts and provide more information than do measurements on retinal veins. The system is currently being used clinically in studies of retinal circulatory alterations in patients with diabetic retinopathy, arterial occlusive disease, retinal detachment, and carotid artery disease.     

散射面位移激光多普勒测量技术的研究

研究利用激光多普勒效应在远距离对一般散射面进行横向位移测量的检测技术 .通过在光路中对信号调制 ,在电路中利用锁相放大器提高信噪比 ,解决了微弱信号检测的问题 .用锁相环路对丢失信号重构 ,改善了信号质量 .对测量原理进行了分析 ,阐明了进行微弱信号检测和信号重构的机理     

激光多普勒技术测量大尺寸直径的研究

介绍了激光多普勒技术用于大尺寸直径测量的原理 ,并据此设计了新型差动激光多普勒大尺寸直径测量系统。采用差动型光学系统并使用声光调制器对测量光束进行调制 ,提高了系统的测量精度。高频信号和低频信号分开处理 ,消除了信号的相互干扰。实验结果反映了系统良好的线性度。线性回归的相关系数达到 0 .9999,相对测量精度为 3× 10 - 4 。     

激光多普勒扭转振动测试技术的研究

提出了一种差动式可辨向激光多普勒扭转振动测试仪 ,计算并分析了激光多普勒技术的双相检测和矩形光栅的衍射光强分布。采用相位光栅作为光学混频器件 ,提高了测量的信噪比并充分地利用了光能。实验表明 ,该系统能有效地实现旋转轴可辨向扭转振动的测量 ,并可获得较高的精度     

爆炸冲击的激光多普勒远距离测量技术的研究

利用激光多普勒效应和数字信号处理方法,获取爆炸冲击过程中的高速变形参数,以此作为对爆炸强度分析的依据。根据爆炸变形的特点,设计了外差式纵向激光多普勒测量系统,提出了相应的数字滤波和频谱分析的信号处理方法,实现了爆炸变形的动态测量。系统测量的位移量程为±30mm,速度量程为-10~+20m/s,测量距离为4.5m。与振动台的试验对比,位移测量相对误差小于1%。给出了圆筒钢制爆炸容器在300gTNT当量炸药爆炸过程中弹性变形的测量结果。     

激光相关测速中的半极性相关方法

提出了一种激光测速的新方法——半极性相关法,它既具有极性相关法中数字信号便于延迟的优点,又保留了经典相关法中不丢失幅度信息的长处。文中证明了半极性相关法与经典相关法具有相同的最大峰值点,并给出了初步的实验结果。     

High Speed Laser 3D Measurement System

Using the method of line structure light produced by a laser diode, three dimensional profile measurement is deeply researched. A hardware circuit developed is used to get the center position of light section for the improvement of the measurement speed. A double CCD compensation technology is used to improve the measurement precision. An easy and effective calibration method of the least squares to fit the parameter of system structure is used to get the relative coordinate relationship of objects and images of light section in the directions of height and axis. Sensor scanning segment by segment and layer by layer makes the measurement range expand greatly.     

适用于MEMS动态测量的显微激光多普勒技术

介绍了一种利用激光多普勒(LD)技术和显微技术结合的微机电系统(MEMS)器件动态特性测量技术,所搭建的系统测量光斑直径小于1um,测量频率0～20MHz,平面外运动分辨率0．1nm,精度5nm,不确定度1nm描述了利用该系统对TMT(test motion target)器件的振动特性进行的测量实验,并对实验结果进行了分析,测得器件的共振频率为271Hz,最大振幅为0．246482566mm。     

Blood Velocity Measurement by Fiber Optic Laser Doppler Anemometry

Laser Doppler anemometry has been used to measure blood velocities by using a fine fiber optic probe both to deliver laser light into the blood and to receive reflected light from red blood cells at the tip of the probe. In vitro, with the probe aligned in the direction of flow, nonlinear calibration is possible to velocities of 15 cm/s in a 3 mm diameter vessel. When the probe is aligned against the flow, measurement of velocity is linear to at least 1 m/s. In vivo recordings of coronary and aortic blood velocity are produced by performing a fast Fourier transform (FET) in real time.