天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
为了满足电缆生产过程中长度在线测量的需要, 设计了基于激光多普勒测速原理的电缆长度在线计米系统。阐述了激光多普勒测速基本原理, 设计了一种结构紧凑的双光束双散射型光路。提出了基于有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response, FIR)滤波器的滤波带自适应选择算法, 有效地滤掉基底信号和部分噪声, 减小了多普勒信号噪声的影响, 改善了信噪比; 利用能量重心校正技术进行频谱校正, 减小了系统的测量误差。搭建了实验装置, 进行了对比测量实验, 实验结果表明: 该系统能实时、准确的进行长度在线测量, 相对误差小于0.1%。
激光多普勒测速 双光束双散射 滤波带的自适应选择 能量重心校正 laser Doppler velocimetry double-beam double-scattering FIR FIR adaptive selection of filter bands energy barycenter correction 红外与激光工程
2018, 47(7): 0706003
1 军械工程学院 光学与电子工程系,河北 石家庄 050003
2 河南质量工程职业学院,河南 平顶山 467000
采用双光束—双散射模式对气流的流速进行了测量,得到了多普勒频移信号,并对信号进行了滤波处理,提高了信噪比。滤波后的信号经数字相关处理器进行二值化和自相关运算处理后,得出气流的流动速度,进而得到时间函数曲线和速度分布直方图。将测量结果与某时刻速度的理论计算结果进行比较,测得速度与计算值偏差为0.3%,根据统计结果,测得速度的标准差为5.29%。最后对影响测量精度的因素进行了分析,通过前置滤波放大器降低了系统噪声,实验结果表明该方法对气流速度测量具有较高的精度。
多普勒测速 双光束—双散射 二值化 自相关 Doppler speedometer dual-beam and dual-dispersion binarization autocorrelation
