2021-07-20LabVIEW编程LabVIEW开发 控制Dantec 激光多普勒测试仪LDV例程与相关资料

LabVIEW编程LabVIEW开发 控制Dantec 激光多普勒测试仪LDV例程及相关资料
激光多普勒基因组 （LDA）， 又称激光多普勒测速仪 （LDV）， 它是一种非侵入性的光学技术 1D、 2D 和 3D 点测量自由流和内部流中的速度和湍流分布。
激光多普勒气压计（LDA）广泛接受气体和液体中流体动态调查的工具已使用30多年
科学和工业研究人员使用我们 LDA 系统可以更清楚地了解流体力学。测量结果是提高空气动力学效率、质量和安全性的重要步骤。
介绍
激光多普勒气压计（LDA）是气体和液体中流体动态调查的被广泛接受的工具，已使用超过30年。这是一种成熟的技术，提供有关流速的信息。
其非侵入性原理和方向灵敏度使其非常适用于物理传感器难以或不能使用的反流、化学反应或高温介质和旋转机械。它需要流动中的示踪颗粒。
该方法的特殊优点是：非侵入性测量、高空间和时间分辨率、无校准和逆流测量。

LDA原理
LDA 基本配置包括：
连续波激光
光学元件的传输包括光束分离器和对焦镜头
对焦镜头、干扰滤镜对焦镜头、干扰滤镜和光探测器
信号调节器和信号处理器。
高级系统可能包括横穿系统和角编码器。布拉格细胞通常被用作光束分离器。它是一种带有振动的玻璃晶体。振动产生声波，就像光网格一样。

布拉格细胞用作光束分离器。
布拉格细胞的输出是两束强度和频率 f0 和 fshift 等光束。这些都集中在光纤上，让它们探针。
在探针中，光纤的平行出口束由透镜聚焦，在探针体积中相交。
探针体积

探针和探针体积。
探针的体积通常是几毫米长。由于激光束之间的干扰，调整了光的强度。这将产生一个称为边缘的高光强度平行平面。边缘距离 df 激光波长与光束之间的角度定义：

每个粒子通道的光散射与当地光的强度成正比。
流体携带的微小流量信息"播种"粒子在通过探针体积时散射的光。散射光包含多普勒移位，即多普勒频率 fD，它与垂直于两个激光束的比塞克速度组件成正比，后者显示在探针体积中 X 轴相对应。
散射光由接收器镜头收集，并集中在照片探测器上。安装在照片探测器前的干扰污垢仅将所需的波长传递给照片探测器。这消除了环境光和其他波长的噪音。
信号处理
由于激光束的强度轮廓，照片探测器将波动的光强度转换为电信号，即多普勒爆发。
在信号处理器中过滤和放大多普勒爆发，决定了每个粒子 fD，通常使用强大的快速 Fourier 频率分析的转换算法。
边缘间距 df 提供关于粒子距离的信息
多普勒频率 fD 提供时间信息： t = 1/fD
因为速度等于按时间划分距离，所以速度的表达是:速度 V = df* fD
确定流动方向的标志

从多普勒频率到速度转移功能的频率转移 LDA 系统。
布拉格细胞获得的频率变化使边缘模式以恒定的速度移动。不移动的粒子会产生移位频率移动的信号。 Vpos 和 Vneg 信号频率将分别生成 fpos 和 fneg。
无频移位 LDA 系统无法区分正负流方向或测量 0 速度。
频率变化 LDA 该系统可以区分流向并测量流向 0 速度。
测量两个和三个组件
为了测量两个速度组件，可以在垂直于第一束光束的平面上添加两个额外的光束。
所有三个速度组件可以通过两个单独的探头测量两个和一个组件，所有光束都以普通体积相交，如下所示。用于分离测量的组件的不同波长。三个带有适当干扰过滤器的照片探测器用于检测三个波长的散射光。

用于测量三个速度组件 LDA 光学元件。
现代 LDA 该系统采用布拉格电池和彩色光束分离器组成的紧凑型发射器单元 6 束光束：三种不同颜色的未移动和频率转移光束。这些光束通过光纤传递到探针上。
播种颗粒
液体通常含有足够的天然种子，气体必须在大多数情况下播种。
理想情况下，粒子应该足够小，可以跟随流，但足够大，足以分散足够的光，以获得良好的信号和噪声比。
通常，颗粒的大小范围在 1μm 和 10 μm 之间。颗粒材料可以是固体(粉末)或液体(液滴)。
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