[發明專利]速度矢量測量光纖傳感器及測量方法在審
| 申請號： | 202010003693.5 | 申請日： | 2020-01-02 |
| 公開（公告）號： | CN111077334A | 公開（公告）日： | 2020-04-28 |
| 發明（設計）人： | 陳浩玉;羅振雄;莫俊杰;謝明強;但加坤;郭昭亮;劉明濤 | 申請（專利權）人： | 中國工程物理研究院流體物理研究所 |
| 主分類號： | G01P3/36 | 分類號： | G01P3/36 |
| 代理公司： | 四川省成都市天策商標專利事務所 51213 | 代理人： | 胡慧東 |
| 地址： | 621000 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 速度 矢量 測量 光纖 傳感器 測量方法 | ||
1.速度矢量測量光纖傳感器，其特征在于，包括第一光纖探頭、第二光纖探頭、第三光纖探頭和第四光纖探頭，四支光纖探頭分別包括前端聚焦透鏡以及探頭尾纖兩部分，四支光纖探頭的前端聚焦透鏡部分設置在保護套內。
2.如權利要求1所述的速度矢量測量光纖傳感器，其特征在于，所述第四光纖探頭設置在與保護套同軸心位置；
所述第一光纖探頭、第二光纖探頭、第三光纖探頭沿第四光纖探頭環向間隔120度均布、并與第四光纖探頭保持固定的傾角θ。
3.如權利要求1或2所述的速度矢量測量光纖傳感器，其特征在于，所述第四光纖探頭功能是入射和收集激光；
所述第一光纖探頭、第二光纖探頭、第三光纖探頭的功能是接收激光；
所述保護套為圓柱形，起到固定支撐和定位四支光纖探頭的作用。
4.如權利要求1-3任一項所述的速度矢量測量光纖傳感器的測量方法，其特征在于，包括：假設靶面運動矢量v方向與中間第四光纖探頭的夾角為θ0，沿環向與第二光纖探頭的夾角為對各探頭原始信號進行短時FFT變換得到各自的頻率，四個探頭原始信號短時FFT變換的頻率分別為Δf1、Δf2、Δf3和Δf4，假設靶面運動矢量v沿四個測試方向的分量分別為v1、v2、v3和v4，則它們滿足：
其中，f0為入射激光的頻率；根據上述方程可以得到靶面運動矢量v沿四個測試方向的分量；
根據幾何關系，靶面運動矢量v與速度分量之間滿足如下方程：
根據上述四個方程可以求解四個未知數：v0，θ0，θ，從而得到靶面運動矢量v的大小v0和方向
5.如權利要求4所述的速度矢量測量光纖傳感器的測量方法，其特征在于，任意兩個方向和之間的夾角α滿足：
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