[發明專利]一種最劣鏡面視寧度的測量方法

有效

• 申請號: 201611155639.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106596065B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 黃善杰;許方宇;金振宇;袁沭;張濤;柳光乾;付玉;李正剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院云南天文臺
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 陳左

1.一種最劣鏡面視寧度的測量方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟（1）、測量一年周期內望遠鏡運行期間的鏡面、鏡體附屬結構和空氣的溫度數據，獲取鏡面與空氣溫差絕對值最大時的鏡面溫度分布、鏡體附屬結構表面溫度和空氣溫度；測量一年周期內望遠鏡運行期間的風速和風向數據，獲取風速最小值及對應的風向；

步驟（2）、測量望遠鏡所處站址的大氣壓強參數，測量鏡體及鏡體附屬結構的尺寸參數；

步驟（3）、計算鏡體周圍空氣溫度場：

根據鏡體和鏡體附屬結構的材質和尺寸參數，借助Fluent軟件建立鏡體、鏡體附屬結構和周圍空氣模型，根據步驟（1）和（2）的測量數據，計算鏡體周圍空氣的溫度場；

步驟（4）、計算最劣鏡面視寧度：

以鏡面中心為初始高度，沿鏡面法線方向，劃分n₀個分層面S_i，其中，i=1,2,3…. n₀，對鏡面前方的空氣進行分層，每層空氣厚度為Δ_Z；分層面S_i中的節點總數設為n₁，依次讀取每一個分層面S_i中的每一個節點N_ij，其中，j=1,2,3…n₁，分別以節點N_ij為圓心，分別以R±Δ_r為內、外半徑做圓，環帶內的節點總數設為n₂，分別稱為N_k，其中，k=1,2,3…n₂，依次讀取節點N_ij和N_k的溫度值，并賦值給T_ij和T_k；利用公式，

，

計算最劣鏡面視寧度r_m，其中R小于鏡面的半徑，Δ_r小于R的二分之一；λ為望遠鏡工作波段的中間值，單位為米；P為望遠鏡站址的大氣壓強，單位為帕。

2.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述步驟（1）中，鏡面溫度分布測量是將測溫裝置的溫度探頭置入方體導熱硅膠內，靠近方體導熱硅膠下表面，方體導熱硅膠下表面粘附在鏡面上，一套測溫裝置與一個方體導熱硅膠構成一個測溫單元。

3.根據權利要求2所述的測量方法，其特征在于：沿鏡面徑向布置33個測溫單元，同時獲取33個溫度值。

4.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述步驟（1）中，所述空氣溫度為望遠鏡站址附近的氣溫，所述鏡體附屬結構為用于鏡體定位的支撐機械結構。

5.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述步驟（3）中，計算鏡體周圍空氣的溫度場包括：設置測量的風速最小值作為速度入口的邊界參數、設置溫差最大值時的鏡面、鏡體附屬結構表面的實測溫度和空氣溫度作為相對應模型的溫度邊界參數、設置空氣溫度作為Fluent計算的初始溫度、設置實測氣溫數據對應的空氣密度為計算時的操作密度、設置測量的大氣壓強作為計算時的操作壓強、選擇符合鏡體周邊實際環境的Fluent計算模式，進行流固耦合計算。