本文關(guān)鍵詞：光子多普勒二維速度測(cè)量系統(tǒng)的研究

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【摘要】：光子多普勒測(cè)速系統(tǒng)(Photonic Doppler Velocimetry PDV)是一種基于光纖干涉儀的激光測(cè)速系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易調(diào)試、精確度高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。發(fā)展至今,PDV測(cè)速系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的高速多點(diǎn)測(cè)量,廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量領(lǐng)域。然而現(xiàn)有的PDV系統(tǒng)中存在一個(gè)顯著的缺陷：只能測(cè)量物體沿探頭軸向的運(yùn)動(dòng)速度,被測(cè)物運(yùn)動(dòng)方向偏離探頭軸向時(shí)測(cè)量誤差迅速增大。以解決該問(wèn)題為目的,本文開(kāi)展了如下工作。首先回顧了激光測(cè)速技術(shù)的發(fā)展歷程,針對(duì)典型的全光纖多普勒測(cè)速系統(tǒng)和二維速度測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了討論,然后提出了在原有PDV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上利用雙探頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行二維速度測(cè)量的光子多普勒測(cè)速方案。主要實(shí)驗(yàn)工作包括研究制作LD激光器外圍電路,并以自制LD激光器為光源分別搭建單探頭和雙探頭全光纖PDV系統(tǒng)。完成系統(tǒng)的搭建后,使用該系統(tǒng)對(duì)不同方向運(yùn)動(dòng)的激振臺(tái)速度進(jìn)行檢測(cè),最后利用條紋法對(duì)所得拍頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到速度曲線。結(jié)果表明：?jiǎn)翁筋^PDV系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果為被測(cè)速度沿探頭軸向的速度分量：由雙探頭PDV系統(tǒng)測(cè)得速度結(jié)果與物體實(shí)際速度一致。驗(yàn)證了光子多普勒二維速度測(cè)量系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：PDV 二維速度測(cè)量 光纖干涉儀 條紋法
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH744.5
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-19
• 1.1 背景及研究意義10-11
• 1.2 激光干涉測(cè)速系統(tǒng)的發(fā)展11-12
• 1.3 幾種全光纖多普勒測(cè)速系統(tǒng)技術(shù)方案介紹12-16
• 1.3.1 基于M-Z干涉儀的多普勒測(cè)速設(shè)計(jì)方案12-14
• 1.3.2 基于ZS索干涉儀結(jié)構(gòu)的全光纖多普勒測(cè)速系統(tǒng)14-16
• 1.4 多普勒頻移原理二維速度測(cè)量技術(shù)舉例16-18
• 1.4.1 雙差動(dòng)頻移技術(shù)實(shí)現(xiàn)二維速度測(cè)量16-17
• 1.4.2 一種實(shí)現(xiàn)二維速度測(cè)量的單光束雙散射光路結(jié)構(gòu)17
• 1.4.3 二維點(diǎn)列式激光多普勒測(cè)速法17-18
• 1.5 本文主要工作18-19
• 2 實(shí)驗(yàn)原理19-24
• 2.1 多普勒測(cè)速機(jī)理19
• 2.2 多普勒頻移與發(fā)射端、接收端位置及速度的關(guān)系19-22
• 2.2.1 垂直入射且垂直接收情況下的多普勒頻移20
• 2.2.2 斜入射經(jīng)漫反射后接收情況下的多普勒頻移20-21
• 2.2.3 斜入射經(jīng)逆反射接收情況下的多普勒頻移21-22
• 2.3 PDV結(jié)構(gòu)原理及探測(cè)原理22-23
• 2.4 二維測(cè)速基本原理23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 PDV測(cè)速系統(tǒng)關(guān)鍵器件制作及系統(tǒng)搭建介紹24-33
• 3.1 激光器控制電路設(shè)計(jì)制作24-29
• 3.1.1 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)制作24-26
• 3.1.2 溫控電路設(shè)計(jì)制作26-27
• 3.1.3 激光器輸出性能測(cè)試27-29
• 3.2 光路搭建及裝箱處理29-30
• 3.2.1 其他實(shí)驗(yàn)元器件29
• 3.2.2 光收發(fā)透鏡及逆反射膜的介紹29-30
• 3.3 光子多普勒二維速度測(cè)量系統(tǒng)的搭建30-32
• 3.4 數(shù)據(jù)處理方法介紹32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試及分析改進(jìn)33-40
• 4.1 兩種探頭的比較33-34
• 4.1.1 基于自聚焦透鏡檢測(cè)實(shí)驗(yàn)33
• 4.1.2 基于光纖準(zhǔn)直透鏡檢測(cè)實(shí)驗(yàn)33-34
• 4.2 單探頭測(cè)速實(shí)驗(yàn)34-36
• 4.3 雙探頭測(cè)速實(shí)驗(yàn)檢測(cè)36-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 5 結(jié)論與展望40-41
• 參考文獻(xiàn)41-43
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果43-45
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集45

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 金星男;水泥模型中裂縫速度測(cè)量[J];爆炸與沖擊;1983年02期

2 ;提供角速度、線速度測(cè)量成套服務(wù)[J];機(jī)械制造;1989年01期

3 Л.М.Прупис ,謝誠(chéng);線速度測(cè)量裝置[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);1991年08期

4 鄧湘,董峰,劉小平,徐苓安;基于電阻層析成像技術(shù)的兩相流速度測(cè)量系統(tǒng)研究[J];自動(dòng)化儀表;2002年11期

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6 柳鳳伶;賀健;董晨;寧川;;利用復(fù)雜可編程器件設(shè)計(jì)速度測(cè)量系統(tǒng)[J];北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

7 柯h餃，

本文編號(hào)：1121414