[發(fā)明專(zhuān)利]激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610944005.9
• 申請(qǐng)日: 2016-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106526228B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程謀森;楊雄;王墨戈;李小康
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01P5/26
• 分類(lèi)號(hào): G01P5/26;G01P21/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙智嶸專(zhuān)利代理事務(wù)所43211
• 代理人: 胡亮

1.一種激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定方法，用于對(duì)激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速中待測(cè)流場(chǎng)的絕對(duì)速度零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的激光頻率進(jìn)行標(biāo)定，其特征在于，所述自標(biāo)定方法包括：

調(diào)制激勵(lì)激光在待測(cè)流場(chǎng)中以?xún)墒较蛳喾吹募す庾饔糜诖郎y(cè)流場(chǎng)中的待測(cè)粒子；

測(cè)量激光路徑上的待測(cè)粒子被激發(fā)的熒光信號(hào)強(qiáng)度得到實(shí)測(cè)熒光光譜線(xiàn)型；

對(duì)所述實(shí)測(cè)熒光光譜線(xiàn)型進(jìn)行擬合，得到與所述兩束方向相反的激光分別對(duì)應(yīng)的第一熒光光譜線(xiàn)型、第二熒光光譜線(xiàn)型，并對(duì)所述第一、第二熒光光譜線(xiàn)型的中心頻率點(diǎn)求算數(shù)平均值得到絕對(duì)速度零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的激光頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定方法，其特征在于，

所述兩束方向相反的激光分別為入射激光和經(jīng)反射鏡反射后與所述入射激光在待測(cè)流場(chǎng)中路徑重合的反射激光。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定方法，其特征在于，

所述入射激光強(qiáng)度，按照高飽和激發(fā)策略設(shè)定，用于避免所述反射激光的強(qiáng)度由于入射激光被路徑上的待測(cè)粒子吸收而發(fā)生明顯下降。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定方法，其特征在于，

采用雙高斯分布對(duì)所述實(shí)測(cè)熒光光譜線(xiàn)型進(jìn)行擬合，擬合過(guò)程采用迭代最小二乘法。

5.一種激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定系統(tǒng)，用于對(duì)激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速中待測(cè)流場(chǎng)的絕對(duì)速度零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的激光頻率進(jìn)行標(biāo)定，其特征在于，所述自標(biāo)定系統(tǒng)包括：

激光調(diào)制裝置，用于在待測(cè)流場(chǎng)中形成兩束方向相反的激光作用于待測(cè)流場(chǎng)中的待測(cè)粒子；

熒光光譜測(cè)量裝置，用于測(cè)量激光路徑上的待測(cè)粒子被激發(fā)的熒光信號(hào)，得到實(shí)測(cè)熒光光譜線(xiàn)型；

數(shù)據(jù)分析裝置，連接所述熒光光譜測(cè)量裝置，用于對(duì)所述實(shí)測(cè)熒光光譜線(xiàn)型進(jìn)行擬合，得到與所述兩束方向相反的激光分別對(duì)應(yīng)的第一熒光光譜線(xiàn)型、第二熒光光譜線(xiàn)型，并對(duì)所述第一、第二熒光光譜線(xiàn)型的中心頻率點(diǎn)求算數(shù)平均值得到絕對(duì)速度零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的激光頻率。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，

所述激光調(diào)制裝置包括激光生成單元及設(shè)于所述入射激光的路徑末端的激光反射鏡，所述激光反射鏡用于將所述入射激光反射生成與所述入射激光的路徑重合的反射激光，所述激光反射鏡設(shè)有用于調(diào)節(jié)其俯仰及偏轉(zhuǎn)自由度的調(diào)整架。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速自標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，

所述激光生成單元包括用于出射激光的激光器，所述激光器的出射端依次設(shè)置的折轉(zhuǎn)鏡、用于聚焦的長(zhǎng)焦透鏡、用于防止來(lái)流粒子轟擊侵蝕所述折轉(zhuǎn)鏡與所述長(zhǎng)焦透鏡的光學(xué)保護(hù)窗口。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，

所述激光生成單元出射的入射激光與所述待測(cè)流場(chǎng)中所述待測(cè)粒子的來(lái)流方向的夾角不大于10°。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，

所述熒光光譜測(cè)量裝置，包括用于采集熒光信號(hào)的熒光采集鏡組，以及用于將熒光信號(hào)記錄和轉(zhuǎn)換為實(shí)測(cè)熒光光譜線(xiàn)型的轉(zhuǎn)換處理模塊。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光誘導(dǎo)熒光測(cè)速的自標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，

所述數(shù)據(jù)分析裝置，包括采用雙高斯分布對(duì)所述實(shí)測(cè)熒光光譜線(xiàn)型進(jìn)行迭代最小二乘法擬合的處理模塊。