隨著石油行業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)上對進(jìn)行油井作業(yè)的石油設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命的要求也越加嚴(yán)格。在石油設(shè)備中旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)速度成為影響設(shè)備穩(wěn)定性和使用壽命的重要因素,所以在石油設(shè)備投產(chǎn)前與應(yīng)用時對設(shè)備中旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速進(jìn)行標(biāo)定和檢測尤為重要,這時對無損且精度較高的轉(zhuǎn)速測量裝置產(chǎn)生了迫切的需要。本文提出基于激光自混合散斑干涉的轉(zhuǎn)速測量,通過對自混合散斑信號的處理,完成對表面粗糙的旋轉(zhuǎn)物體轉(zhuǎn)速的測量,有望實現(xiàn)對石油設(shè)備中旋轉(zhuǎn)器件的轉(zhuǎn)速監(jiān)測及標(biāo)定。激光自混合散斑干涉是將自混合干涉與散斑效應(yīng)相結(jié)合。當(dāng)攜帶粗糙物體表面運動信息的散斑信號反饋回激光腔內(nèi)時,形成自混合散斑干涉,可以完成對粗糙物體速度的測量。通過對自混合散斑干涉信號的處理進(jìn)行物體物理性質(zhì)的測量,克服了傳統(tǒng)接觸式測量的復(fù)雜性,通過采用更少的組件,降低了器件成本。基于自混合散斑干涉轉(zhuǎn)速測量的方法具有測量裝置更加緊湊、簡易,非接觸,易準(zhǔn)直的優(yōu)點,同時對物體的測量具有較高的精度。本文基于三腔鏡F-P腔模型建立自混合散斑干涉的理論模型,并對自混合散斑干涉信號的形成機理進(jìn)行說明。通過對自混合散斑干涉理論的分析,提出通過對自混合散斑信號進(jìn)行快速傅里葉變換以及自相關(guān)譜求解的兩種信號處理方法對采集到的自混合散斑信號進(jìn)行頻移提取,通過對頻移的分析可以確定物體的轉(zhuǎn)速。首先從理論上證明了兩種方法的有效性,其次基于這兩種方法搭建基于自混合散斑干涉的粗糙物體轉(zhuǎn)速測量平臺,在測速實驗中實現(xiàn)了對粗糙轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度的測量,說明了該兩種方法的可行性與有效性。最后,本文提出一種基于單光雙腔的自混合散斑干涉測量雙轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的方法,即利用一個激光器實現(xiàn)對兩個獨立轉(zhuǎn)盤進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量的方法。文中,從理論及實驗證上證明了該方法的可行性。單光雙腔自混合散斑干涉既簡化了實驗裝置,同時又能夠?qū)蓚€旋轉(zhuǎn)物體進(jìn)行速度測量,該裝置在對石油設(shè)備轉(zhuǎn)速測量與標(biāo)定上有一定應(yīng)用的前景。
【學(xué)位單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN249;TE92
【部分圖文】：

羆訓(xùn)牟飭烤嗬搿?D DriverNI-4431PD LDvSLensPC 圖 3.1 自混合散斑測速裝置圖3.2.2 實驗裝置參數(shù)1.半導(dǎo)體激光二極管在實驗中主要采用的光源是相干光半導(dǎo)體激光二極管，半導(dǎo)體激光二極管(LD)是一種常用來構(gòu)建光通信系統(tǒng)激光器，在光通信中常常與光纖相配合使用，它能直接作為光通信的光源使用，也可以作為激光器、放大器的泵浦源，半導(dǎo)體激光器在激光工程研究領(lǐng)域有著很高的地位。其中，半導(dǎo)體激光器的輸出功率隨注入電流的變化而變化，當(dāng)注入電流低于閾值時，光的輸出功率很小，當(dāng)高于閾值時，輸出功率與注入電流有一定的
【參考文獻(xiàn)】

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1 彭世金;黃志強;紀(jì)蘇丹;邱成松;丁雅萍;;物探鉆機性能參數(shù)測試系統(tǒng)設(shè)計[J];測控技術(shù);2015年02期

本文編號：2842955