激光多普勒�(cè)速儀(LDV: Laser Doppler Velocimetry),是�(yīng)用多普勒效應(yīng)� 利用激光的高相干性和高能量測(cè)量流體或固體流速的一種儀�� 它具有線性特� 與非接觸�(cè)量的�(yōu)�(diǎn),并且精度高、動(dòng)�(tài)響應(yīng)快。由于它大多�(shù)用在流動(dòng)�(cè)量方 �,國(guó)外習(xí)慣稱(chēng)它為激光多普勒�(fēng)速儀(Laser Doppler Anemometer,LDA),或 激光測(cè)速儀或激�流速儀(Laser Velocimetry,LV)��
激光多普勒�(cè)速儀是利用激光多普勒效應(yīng)�(lái)�(cè)量流體或固體�(yùn)�(dòng)速度的一種儀�� 通常 由五�(gè)部分組成:激光器,入射光�(xué)單元,接收或收集光學(xué)單元,多普勒信號(hào)處理器和�(shù)�(jù) 處理系統(tǒng)或數(shù)�(jù)處理�,主要優(yōu)�(diǎn)在于非接觸測(cè)�,線性特�,較高的空間分辨率和快速動(dòng) �(tài)響應(yīng),采用近代光-電子�(xué)和微處理�(jī)技�(shù)� LDV 系統(tǒng),可以比較容易地�(shí)�(xiàn)二維,三� 等流�(dòng)的測(cè)�,并獲得各種�(fù)雜流�(dòng)�(jié)�(gòu)的定量信�。由于上述潛在的�(dú)特功�,激光多� 勒技�(shù)吸引了大量的�(shí)�(yàn)流體力學(xué)和其他學(xué)科的研究工作者去研究和解決這些�(wèn)題, 使激� �(cè)速技�(shù)得到飛速發(fā)�,成為流�(dòng)�(cè)量實(shí)�(yàn)的有力工具�
示蹤粒子是利用運(yùn)�(dòng)微粒散射光的多普勒頻移來(lái)獲的速度信息�。因此它�(shí)際上�(cè)的是微粒的運(yùn)�(dòng)速度,同流體的速度并不完全一�。幸�(yùn)的是,大多數(shù)的自然微粒(空氣中的塵埃,自�(lái)水中的懸浮粒子)在流體中一般都能較好地跟隨流動(dòng)。如果需要人工播�,微米量�(jí)的粒子可以同�(shí)兼顧到流�(dòng)跟隨性和LDV�(cè)量的要求�
儀器發(fā)射一定頻率的超聲�� 由于多普勒效�(yīng)的存�� �(dāng)被測(cè)物體移動(dòng)�(shí) (不 管是靠近你還是遠(yuǎn)離你)反射回�(lái)波的頻率�(fā)生變化,回收的頻率是(聲速±物 體移�(dòng)速度)/波長(zhǎng)� 由于和波�(zhǎng)都可以事先測(cè)出來(lái) (聲速會(huì)隨溫度變化有所變化� 不過(guò)可以依靠�(shù)�(xué)修正� ,只要將回收的頻率經(jīng)�(guò)頻率-電壓�(zhuǎn)換后,與原始�(shù)�(jù) �(jìn)行比較和�(jì)算后,就可以推斷出被�(cè)物體的運(yùn)�(dòng)速度�
激光多普勒�(cè)速儀由激光器、光�(xué)系統(tǒng)、信�(hào)處理系統(tǒng)等部分組��
1、激光器
由于多普勒頻移相�(duì)光源波動(dòng)頻率�(lái)�(shuō)變化很小,因此,必須用頻帶窄及能量集中的激光作光源。為便于連續(xù)工作,通常使用氣體激光器,如He-Ne激光器或氬離子激光器�
2、光�(xué)系統(tǒng)
可分為參考光束系�(tǒng)、單光束系統(tǒng)和雙光束系統(tǒng)三種光路
3、光電元�,電源為鋰電�
4、信�(hào)處理系統(tǒng)
1)激光多普勒�(cè)�?jī)x�(yīng)用多普勒頻差效應(yīng)的原�,結(jié)�(gòu)緊湊、重量輕、容 易安裝操�、容易對(duì)光調(diào)��
2)激光多普勒�(cè)�?jī)x可以在恒溫,恒濕,防震的�(jì)量室�(nèi)檢定量塊,量�� 刻尺和坐�(biāo)�(cè)量機(jī)等�
3)激光多普勒�(cè)�?jī)x既可以對(duì)幾十米甚至上百米的大量程�(jìn)行精密測(cè)�� 也可以對(duì)手表零件等的微小�(yùn)�(dòng)�(jìn)行精密測(cè)量;既可以對(duì)幾何量如�(zhǎng)�、角�� 直線度、平行度、平面度、垂直度等�(jìn)行測(cè)�,也可以用于特殊�(chǎng)�,諸如半�(dǎo) 體光刻技�(shù)的微定位和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上記錄槽間距的�(cè)量等��
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