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更新時間：2024-11-19
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德國FP50 PS LDV 系統介紹
型號：FP50 PS LDV
廠家：德國ILA 公司
一．德國 FP50 PS LDV 系統功能、應用范圍和特點：
Profile Sense LDV（以下簡稱PS LDV） – 超高空間分辨率 LDV系統。它同時測量激光測量體內的示蹤粒子的速度和位置信息，從而得到激光測量體空間內的速度場結果，所以和和一般的 LDV 單點測量不 同，PS LDV 不需要坐標架移動就可以一次測量得到一條線上的速度分布，因此它是兩對激光才能測量一維速度，三對激光才能測量二維速 度。
主要應用于以下研究：邊界層流場測量、噴嘴出口細微結構流場、微小狹窄區域流場測量、氣體液體微通道流場測量，間隙/頂隙流場的測量，也可應用于流速校準和流量校準。
PS LDV 系統，將探頭和激光器進行一體化設計加工，免去了以前的繁瑣的分光器、光纖耦合器的調節工作。同時，德國設計加工的探頭和光路，保證了 90%以上的激光能量在激光測量體內，大大增強了多普勒信號強度。德國ILA 公司的 LDV 系統，從 2003 年就開始研制和生產激光器和探頭一體化的 LDV 系統，并且是通過了工業現場萊茵認證的 LDV 系統，光路性能牢固可靠，即使經過長途運輸，也無需進行光路調節。
這套系統除具有一般 LDV 系統的激光無接觸測量，不干擾流場、測速精度高、測速范圍寬等特點外，德國 FP50 PS LDV 系統還具有以下特點：
1. 光路調節簡單：該套 LDV 系統是將探頭和激光器進行一體化設計加工，分光器內置在探頭內無需調節，沒有發射光纖和光纖耦合器，這樣免去了用戶的繁瑣的分光器、光纖耦合器的調節工作，這樣客戶在使用時，無需再進行光路耦合調節工作，可以快速進行實驗；
2. 激光測量點耦合能量高：德國設計加工的探頭和光路，激光能量直接耦合到測量點，沒有了光纖耦合器的損失，保證了 85%-90%以上的激光能量在激光測量體內，大大強化了多普勒信噪比；
3. 系統穩定可靠：德國 ILA 公司的LDV/PDPA 系統通過了德國工業現場萊茵認證，整套系統可以在大學實驗室工作外，還可以在惡劣的工業現場進行實驗；另外，每套系統都可以根據客戶需求，在出廠后，先在歐盟計量院或者中國計量院進行校準，提供可溯源的校準報告，整套系統的測速不確定度優于 0.2%；
4. 升級功能強：德國ILA 公司的LDV 系統，可以升級到PDPA 系統，同時測量粒徑和速度；或者升級到 PS LDV 系統，它可以同時實現激光測量體內的粒子的位置和速度的測量，得到更高空間分辨率的激光測量體內的速度場分布，PS LDV 在邊界層流場測量、流量校 準、狹窄空間內高空間分辨率流場測量上，相對于一般的 LDV 系 統，具有不可比擬的優勢；德國ILA 公司的LDV/PDPA 系統還可以升級到Temperature LDV 系統，實現粒子的溫度和速度同時測量。
二．技術參數
2.1 速度測量維數 | 1 維 |
2.2 速度測量范圍 | 0m/s ~ 70m/s |
2.3 測量方式 | 后向測量（1D LDV 工作方式） |
| 前向測量（PS LDV 工作方式） |
2.4 速度測量不確定度 | 優于 0.2%之間（每套系統可以根據用戶要求，帶有校準證書） |
2.5 帶寬頻率 | 50MHz |
2.6 工作距離（測量系統距測點） | 500mm,1100mm 工作距離通過更換前透鏡實現。 |
2.7 前向PS LDV | 前向 PS LDV 可實現激光測量體內的速度場測量 |
三．主要部件性能：
LDV 系統主要部件包括：PS LDV 發射接收探頭（內置激光器）；探頭配套的探頭透鏡組，擴束器；前向 PS LDV 接收傳感器；LDV 信號處理器；三維自動坐標架；配套計算機；可溯源的校準證書（可
選）。
LDV 系統連接示意圖
3.1 1D LDV 發射接受探頭（內置激光器） | |
功能： | 實現 1D LDV 系統發射光路，同時接收 LDV 信號 |
激光器波長、功率 | 內置 1 個激光器，532nm 波長，激光器能量不 小于 100mw |
激光測量體能量 | 測量點激光能量 85%以上 |
探頭光束間距 | 45mm |
接收光纖 | 10m 防水多模接收光纖 |
配套 | 透鏡組、探頭底座 |
尺寸 | 400mm*100mm*80mm(長*寬*高) |
重量 | 4.3kg |
照片 |
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3.2 信號處理器 |
功能： | LDV 信號處理：轉換多普勒光信號到電信號，處理計 算多普勒波群，得到多普勒頻率和速度 |
帶寬 | 50M Hz |
位數 | 12 位 |
通道數 | 1 個 |
其他輸入通 道 | 12 個其他邏輯輸入通道，可同時輸入速度、壓力、溫 度等其他物理參數信號 |
輸出通道 | 2 個，直接輸出原始多普勒信號，以方便用戶進行現場 調試 |
計算機接口 | Ethernet |
電源 | 110V-220V |
尺寸 | 330mm*370mm*150mm(長*寬*高) |
重量 | 10.3kg |
照片 |
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3.3 LDV 處理軟件 | |
功能 | 將得到的速度信號、速度相關信號測量結果進行展示 |
操作 系統 | 支持 64 位操作系統 |
硬件 控制 | 自動識別硬件型號，控制硬件 |
激光 器 | 實時監控激光器輸出能量，實時監控激光器工作溫度，調節激 光器輸出能量 |
坐標 架 | 控制坐標架，設置坐標架運動，設置坐標矩陣 |
數據 | 實時顯示采集到的多普勒原始波群，多普勒頻率，瞬時速度，湍流度等信息，自動顯示各個通道的數據率，用戶可定義顯示 的圖形方式 |
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