激光多普勒測長測速原理
激光多普勒測長測速儀 (LDV: Laser Doppler Velocimetry),是應用多普勒效應,利用激光的高相干性和高能量測量流體或固體流速的一種儀器,它具有線性特性與非接觸測量的優(yōu)點,并且精度高、動態(tài)響應快。由于它大多數(shù)用在流動測量方面,國外習慣稱它為激光多普勒風速儀(Laser Doppler Anemometer,LDA),或激光測速儀或激光流速儀(Laser Velocimetry,LV)的。
LaserSpeed®采用了獨特的DSP(數(shù)字信號處理)處理技術,能夠在保證極高速下的邊界識別和在速度變化時的快速響應,這樣保證了在測量電線電纜,管材時不需要額外的監(jiān)視器或光柵探測器就可以進行精確測量,在受控條件下精度可達±0.006%,這在業(yè)界是最高的。
如上圖所示,兩束同源激光在測量區(qū)域相交后,干涉產(chǎn)生一個條紋立體空間; 取被測物經(jīng)過的截面如上小圖,在該區(qū)域內(nèi),形成明暗交錯的條紋帶.條紋間隔為d,該值由激光波長λ及兩束激光間的半角k決定. d = λ/(2*sin k)
被測量鋼帶經(jīng)過該區(qū)域的條紋帶時,被測物表面的微小結構顆粒結構將產(chǎn)生明暗交錯的漫
反射光信號,該信號被儀表的光子探測器轉化為頻率的電信號,該頻率與被測物速度相關.
頻率 f = v/d,
由此, f = v/{λ/(2*sin k)}
所以, v= f*λ/(2*sin k)
由此,由頻率f 可以決定被測物速度.v.
同時, 被測物長度 l=∫vdt,則,長度同時可以由儀器計算得到.
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