温度脉动仪是测量大气光学湍流强度折射率结构常数的重要仪器,由于温度脉动仪测量的是大气温度的 快速起伏变化,在进行温度脉动仪标定时,对温度脉动信号进行准确高效的采集是确保标定实验成功的 前提。针对双通道风洞式温度脉动仪标定系统编写了基于PCI-1002 高速采集卡的多通道数据采集 软件,应用成熟的GUI框架MFC,结合Windows系统下的高精度定时器,对不同通道下的温度脉动信号 进行了实时采集,并实现了数据的实时显示、存储和初步计算。实验结果表明该数据采集系统可以 方便地完成信号采集、处理、存储和显示,从而为后续的标定实验提供可靠的数据支持。

介绍了双通道恒温风洞检测系统的设计和性能。该系统的双通道恒温风洞有温度、风速稳定,可控温差可调 等优点,通过实验检验了风洞的性能,风洞内部定点温度脉动标准差(最大处0.025℃)比室内 脉动(0.059℃)小,风洞内横向温度场不完全一致,有一定的温度分布,冷热风洞标准差分别 为0.044℃、0.103℃。双通道恒温风洞检测系统主要是用于对QHTP-2温度脉动仪进行各 种实验操作的平台,通过风洞系统实验验证了热源照射对温度脉动仪的测量会产生辐射增温的 影响,在实验条件下的增温大小为0.365℃。

湍流对光在大气中的传播有重要影响。光波段折射率结构常数是描述湍流强度的物理量。通过风廓线雷达回波分析是研究湍流强度的新方法。利用风廓线雷达计算出湍流耗散率和平均风的垂直梯度，结合温度、气压等常规气象参数，可估算光波段折射率结构常数，计算的量级在10-18~10-13 m-2/3之间，符合实际情况，证明了方法的可行性。同时对不同等压面上压强梯度、温度梯度及湿度对折射率结构常数的影响进行了数值计算。结果表明，同一等压面上压强梯度改变对C2n影响很小，可忽略不计；而温度梯度改变对结果有较大影响，故对温度廓线的测量有较高的精度要求；相对湿度10%~90%的变化对光波段折射率结构常数的影响低于一个量级，因此在晴空大气条件下，湿度项可以忽略。