[發(fā)明專利]一種光學(xué)系統(tǒng)受迫振動的在線測量方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210222680.2
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102735423A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王大輝;趙學(xué)慶;張永生;孫昱薇;胡云;易愛平;趙軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西北核技術(shù)研究所
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

1.一種光學(xué)系統(tǒng)受迫振動的在線測量方法，其特征在于：包括以下步驟：

1】在光路上依次設(shè)置分束片（3）、成像透鏡（4）、衰減器（5）、CCD相機(jī)（6）和圖像處理單元（7），調(diào)整衰減器（5）的衰減倍數(shù)，設(shè)置高幀頻CCD相機(jī)（6）的采樣頻率，根據(jù)需要設(shè)置采樣時間；

2】光學(xué)系統(tǒng)（2）輸出端的出射光被分束片（3）分束成兩路，透射光入射到成像透鏡（4）匯聚，再經(jīng)光衰減器（5）后入射到CCD相機(jī)（6）的光敏元，反射光則輸出至后續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置繼續(xù)應(yīng)用，CCD相機(jī)對透射光進(jìn)行采集；

3】圖像處理單元（7）對采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括圖像的閾值化處理、中值濾波處理及重心計(jì)算處理，計(jì)算出光束的重心數(shù)據(jù)，從而得到振動信號對光束的影響及光束位置隨時間的偏移量；

圖像處理單元（7）對重心兩維坐標(biāo)分別進(jìn)行快速傅里葉變換及功率譜密度計(jì)算，得到振動信號自身的頻譜特性。

2.一種光學(xué)系統(tǒng)受迫振動的在線測量裝置，其特征在于：包括依次設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)（2）出射光路上的分束片（3）、成像透鏡（4）、衰減器（5）、CCD相機(jī)（6）以及與CCD相機(jī)電相連的圖像處理單元（7）；所述分束片（3）分束后的反射光輸出至后續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置中；所述分束片（3）、成像透鏡（4）、衰減器（5）和CCD相機(jī)（6）設(shè)置在隔振平臺（8）上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng)受迫振動的在線測量裝置，其特征在于：所述的光學(xué)系統(tǒng)（2）為有源系統(tǒng)，有源系統(tǒng)的出射光直接入射至分束片（3）。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng)受迫振動的在線測量裝置，其特征在于：還包括在光學(xué)系統(tǒng)（2）輸入端設(shè)置的光源（1），所述光源（1）的出射光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)（2）后，入射至分束片（3）；所述的光源（1）設(shè)置在隔振平臺（8）上。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的光學(xué)系統(tǒng)受迫振動的在線測量裝置，其特征在于：所述分束片（3）的透反比參數(shù)為1:9～1:1；所述衰減器（5）為可變衰減器，衰減系數(shù)為1/100～1/1。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)系統(tǒng)受迫振動的在線測量裝置，其特征在于：所述的CCD相機(jī)（6）為高幀頻CCD相機(jī)，其光敏元有效尺寸為5～20mm，其采樣頻率不小于1000Hz。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)系統(tǒng)受迫振動的在線測量裝置，其特征在于：所述的光源（1）為激光器，其輸出波長在CCD相機(jī)（6）敏感范圍內(nèi)。