激光多普勒測速儀(laser Doppler velocimeter,LDV),是利用激光多普勒效應(yīng)來測量流體速度的一種儀器。激光測速儀在流速測量方面,已成為*的手段。
LDV實(shí)驗(yàn)是以現(xiàn)代技術(shù)為手段,與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合而又能充分體現(xiàn)物理思想和方法的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。它涉及到較多物理知識包括光學(xué)、流體力學(xué),電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理等。一般LDV設(shè)備昂貴,且不符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。因此我們開發(fā)出這種新型設(shè)備,目的在于使學(xué)生在掌握物理學(xué)基本原理的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)用基礎(chǔ)光學(xué)器件設(shè)計(jì)、搭建與調(diào)試光路的方法,學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理等。本實(shí)驗(yàn)設(shè)備適合近代物理實(shí)驗(yàn)、近代光學(xué)實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)拓展等。
光敏探測器的輸出信號進(jìn)入LDV信號處理器。當(dāng)一個(gè)粒子進(jìn)入條紋區(qū)時(shí),探測器輸出的信號經(jīng)放大、濾波后,成為一個(gè)上下對稱的、包絡(luò)線近似高斯曲線的多普勒波群,波群信號送到PC,做頻譜分析,得到多普勒頻率fD,求出速度為v。
反復(fù)研制改進(jìn)電子電路,使信號處理部分簡潔、可靠。采用PC機(jī)采用RS232接口與信號處理器通信,對信號做數(shù)據(jù)處理。使用FFT(快速傅里葉變換)得到各波群的fD,再由多個(gè)波群流速得到流速分布直方圖,給出流速。