[發明專利]一種分段式大氣湍流模擬裝置

在審

• 申請號: 202011252909.8
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112213068A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 李成平;馬曉燠;楊奇龍;樊志華
• 申請（專利權）人: 重慶連芯光電技術研究院有限公司
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01J11/00
• 代理公司: 重慶智慧之源知識產權代理事務所(普通合伙) 50234
• 代理人: 高彬

本發明提供一種分段式大氣湍流模擬裝置，包括：模擬室、溫度測量系統和自動控制系統，其中模擬室分為強湍流發生室、溫度精確控制室和弱湍流發生室，強湍流發生室、溫度精確控制室和弱湍流發生室從左往右依次排列，每一室為長方體形，長方體形采用隔熱材料制成，每一室中的中心位置開設有左右貫穿整個室的激光穿透孔，每一室底部固定有大小均勻的加熱裝置，每一室上端設有冷卻系統，模擬室通過溫度測量系統與自動控制系統相連。該方案通過強湍流發生室給定溫度變化，溫度精確控制室精確控制溫度變化，弱湍流發生室產生弱湍流，從而實現了本裝置內相干長度控制范圍廣，控制精度高；并通過自動控制系統進行溫度控制，實現溫度的快速變化。

技術領域

本發明涉及大氣湍流模擬技術領域，尤其涉及一種分段式大氣湍流模擬裝置。

背景技術

在激光大氣傳輸應用中，對大氣湍流的描述一般包括大氣折射率結構常數、相干長度等。但在實際大氣中，大氣湍流隨時間、空間有著較大的變化，很難維持較為穩定的狀態，這給激光大氣傳輸效應的定量研究帶來困難，而實驗室模擬大氣湍流有著較好的穩定性，并且可以進行控制和調節，從而模擬出不同參數的大氣湍流狀態。

目前，現有的大氣湍流模擬裝置基本上都是一段式，即在整段裝置內控制溫度來得到相應的大氣折射率結構常數和相干長度。但是由于裝置比較長，在控制溫度上可能并不能使裝置內每一處都有相同的溫度，因此并不能精確控制其溫度，這就使得大氣折射率結構常數以及相干長度的控制范圍較小、控制精度較低，從而導致得不到理想的結果。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種分段式大氣湍流模擬裝置。

一種分段式大氣湍流模擬裝置，所述裝置包括：模擬室、溫度測量系統和自動控制系統，其中所述模擬室分為強湍流發生室、溫度精確控制室和弱湍流發生室，所述強湍流發生室、所述溫度精確控制室和所述弱湍流發生室從左往右依次排列，每一室為長方體形，所述長方體形采用隔熱材料制成，所述每一室中的中心位置開設有左右貫穿整個室的激光穿透孔，所述每一室底部固定有均勻分布的加熱裝置，所述每一室上端設有冷卻系統，所述模擬室通過溫度測量系統與自動控制系統相連。

在其中一個實施例中，所述模擬室的相鄰兩室之間設有封窗玻璃。

在其中一個實施例中，所述冷卻系統由冷凝管和水冷循環系統組成。

在其中一個實施例中，所述溫度測量系統由溫度傳感器、AD轉換器和數據采集系統組成。

在其中一個實施例中，所述溫度傳感器均勻分布在所述模擬室的上下表面內。

在其中一個實施例中，所述自動控制系統具體為溫控系統。

在其中一個實施例中，所述裝置會還包括激光發射端和激光接收端，所述激光發射端位于所述模擬室的左側，所激光接收端位于所述模擬室的右側。

上述一種分段式大氣湍流模擬裝置，通過強湍流發生室給定溫度變化；利用溫度精確控制室精確控制溫度變化；再通過弱湍流發生室產生弱湍流，通過模擬室中各室的協調運行，從而實現了本裝置內相干長度控制范圍廣，控制精度高，并且通過冷卻系統、加熱裝置、溫度測量系統和自動控制系統讓溫度變化變得方便。

附圖說明

圖1為一個實施例中一種分段式大氣湍流模擬裝置的結構示意圖；

圖2為一個實施例中強湍流發生室的結構示意圖。

附圖中，模擬室1、強湍流發生室11、溫度精確控制室12、弱湍流發生室13、封窗玻璃14、冷卻系統2、冷凝管21、加熱裝置3、激光穿透孔4、溫度測量系統5、溫度傳感器51、自動控制系統6、激光發射端7、激光接收端8。

具體實施方式