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    LDV 激光多普勒测速实验系统

    LDV 激光多普勒测速实验系统       
           激光多普勒测速仪(laser Doppler velocimeter,LDV),是利用激光多普勒效应来测量流体速度的一种仪器。激光测速仪在流速测量方面,已成为不可或缺的手段。

       
          LDV实验是以现代技术为手段,与实际应用紧密结合而又能充分体现物理思想和方法的实验项目。它涉及到较多物理知识包括光学、流体力学,电子技术和计算机数据处理等。一般LDV设备昂贵,且不符合实验教学要求。因此我们开发出这种新型设备,目的在于使学生在掌握物理学基本原理的基础上,学习用基础光学器件设计、搭建与调试光路的方法,学习数据处理等。本实验设备适合近代物理实验、近代光学实验和大学物理实验拓展等。
         两束相干光(激光)相交于流速场被测点,形成一个尺度小于1mm的条纹区,当速度为v的粒子进入条纹区时,光敏探测器便可获得含有多普勒频率的信号,由于流体中的粒子质量和尺寸很小,因此可以用多个粒子速度的统计平均值代表流体的速度。
       
        光敏探测器的输出信号进入LDV信号处理器。当一个粒子进入条纹区时,探测器输出的信号经放大、滤波后,成为一个上下对称的、包络线近似高斯曲线的多普勒波群,波群信号送到PC,做频谱分析,得到多普勒频率fD,求出速度为v。

       
        反复研制改进电子电路,使信号处理部分简洁、可靠。采用PC机采用RS232接口与信号处理器通信,对信号做数据处理。使用FFT(快速傅里叶变换)得到各波群的fD,再由多个波群流速得到流速分布直方图,给出流速。
    测量液体流速、气体流速、固体相关速度的测量,能跟实际较好的结合起来。
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