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申请/专利权人：北京航空航天大学
申请日：2022-08-16
公开（公告）日：2024-06-18
公开（公告）号：CN115290210B
主分类号：G01K11/00
分类号：G01K11/00;G06T7/136
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.18#授权;2022.11.22#实质审查的生效;2022.11.04#公开
摘要：本发明公开了基于三波长剪切干涉图的燃烧场瞬态温度测量系统与方法，所用器件包括可调谐二极管激光器、光纤耦合器、光纤准直镜、扩束透镜、会聚透镜、反射镜、待测燃烧场、平面平晶、分光光栅和高速相机等；三个激光器出射的激光经准直、扩束、会聚后通过待测燃烧场，再反射至平面平晶进行剪切干涉，干涉后光束经会聚、分离后，被相机采集；获得单波长图像反演相位后，利用多波长相位求解包裹相位，使用阿贝尔逆变换算法得到折射率分布，通过格拉斯通‑戴尔方程和理想气体方程，进而得到燃烧场的温度分布；本发明具有结构简单、灵敏度高、响应快、空间分辨率高、非接触测量等优点，可用于极端燃烧的瞬态温度分布测量。
主权项：1.基于三波长剪切干涉图的燃烧场瞬态温度场测量系统与方法，其特征在于，系统包括三个可调谐二极管激光器101-103、一个光纤耦合器104、一个光线准直镜105、一个球透镜106、两块凸透镜107和111、待测燃烧场108、一块平面反射镜109、一块平面平晶110、一块分光光栅112和一台高速相机113等；其中，三个激光器101-103出射的不同波长的激光用一个光纤耦合器104共光路，经光纤耦合器共光路的激光经过光纤准直镜105准直后再通过球透镜106进行扩束，光线扩束到可以完整覆盖待测燃烧场后，使用凸透镜107进行会聚，使光束变为准平行光；通过待测燃烧场108使光束中携带待测区域的相位，先经过平面反射镜109反射，再由平面平晶110前后两个表面反射，两束反射光的交叠区域发生干涉；干涉图由凸透镜111会聚到分光光栅112上，将三束不同波长的激光在空间上分离；分离后的三束激光被同一台高速相机113捕捉，利用单波长剪切干涉图像反演相位法，由干涉图获得待测场包裹在0～2π之间相位，之后使用多波长相位求解包裹级数法对得到的包裹相位进行解包裹，利用阿贝尔逆变换算法求解折射率分布，并通过格拉斯通-戴尔方程和理想气体方程重建燃烧场的温度分布。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 北京航空航天大学 基于三波长剪切干涉图的燃烧场瞬态温度测量系统与方法
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