[發(fā)明專利]一種水下以激光光幕為核心的速度測試裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810042838.5
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108287252B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 武錦輝;閆曉燕;鄭姍姍;張鵬;劉吉;周漢昌
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01P3/68
• 分類號: G01P3/68
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 李印貴

1.一種水下以激光光幕為核心的速度測速裝置，由兩套形成激光光幕與光電探測裝置構成，每一套激光光幕與光電探測裝置包括光電探測器(1)、激光器(2)、光纖陣列(3)、光纖(4)、準直器(5)、激光光幕(6)、原向反射屏(7)及準直鏡(10)；其特征在于：所述的激光器連接準直鏡，所述的準直鏡將激光匯聚后連接光纖，所述的光纖連接準直器，所述的準直器通過光纖陣列合束后與光電探測器耦合；所述的原向反射屏置于準直器的正下方；并將整個裝置垂直放入水(8)中；其中：

所述的激光器發(fā)出的激光經由光纖傳輸準直器后，激光通過準直器將點光源擴束成“一字線”的激光光幕；

所述的激光光幕射到原向反射屏上，原向反射屏將激光光幕匯聚后，再反射回準直器位置，光纖陣列接收反射光信號；

所述的光纖陣列接收反射回的光并傳輸到光電探測器，所述的光電探測器將光信號轉換為電信號；

所述的電信號經放大電路放大、數據采集與處理，得到相應目標物體的速度參數；

所述的準直器(5)是由鮑威爾棱鏡(13)，和外層的光纖陣列(3)的組合為一體，先將激光輸出光纖與鮑威爾棱鏡(13)耦合后封裝(12)，再將周圍包裹的一圈光纖(14)進行封裝(15)，封裝為防水處理。

2.根據權利要求1所述的一種水下以激光光幕為核心的速度測速裝置的測速方法，其特征在于：使用光電探測器(1)、激光器(2)、光纖陣列(3)、光纖(4)、準直器(5)、激光光幕(6)、原向反射屏(7)、放大電路、數據采集及處理裝置；所述的光纖陣列接收反射回的光并傳輸到光電探測器中；當目標物穿過激光光幕時會遮擋一部分光線，此時光電探測器接收到的光通量發(fā)生變化而產生電信號，經過放大電路、數據采集、處理后，得到相應目標物體的速度參數，并使用經典的速度計算公式來計算目標物的速度V，即：

V＝s/t

其中：s是指兩個激光光幕之間的距離定值，t指的是過兩個激光光幕(6)的時間差。