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激光多普勒效应非接触井深测量研究

仪表技术与传感器 2011年第5期 82-85页

作者：顾亚雄何飞钟成千西南石油大学电气信息学院四川成都610500 西南油气田安全环保与技术监督研究院天然气计量检测中心四川成都610213 中石化西南局油田服务处四川绵阳621000

文中对激光多普勒效应应用于油气井井深测量进行了深入研究,提出了非接触式井深测量的思想。详细阐述了一款新型激光多普勒井深测量装置的设计方案及软、硬件设计过程。测量装置中的重要组成部分光学系统采用了双光束-双散射模式进行设... 详细信息

文中对激光多普勒效应应用于油气井井深测量进行了深入研究,提出了非接触式井深测量的思想。详细阐述了一款新型激光多普勒井深测量装置的设计方案及软、硬件设计过程。测量装置中的重要组成部分光学系统采用了双光束-双散射模式进行设计。两束入射光汇聚于运动测井电缆表面并被散射,光电检测器检测到任意两束散射光的"差拍"信号后,送入以TMS320VC5402为中央处理器的外接信号调理电路,再经FFT处理后传送给上位机进行分析处理并实现实时井深监测。该非接触式井深测量装置可有效克服接触式井深测量过程中存在的摩擦与滑动误差,从而达到提高井深测量精度的目的。

关键词：激光多普勒效应井深非接触式测量差拍信号

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激光多普勒效应测量面内位移一些问题的研究

计量学报 1994年第4期15卷 286-291页

作者：李彬梁晋文殷纯永清华大学精仪系

本文采用散斑干涉理论研究固体表面面内位移测量的激光多普勒效应方法。理论和实验表明测量结果中存在一项随机相让误差，尽管该误差可在一定程度上补偿，但不能消除，因而限制了测量精皮的提高。此外，本文还给出了测量过程中信号随机... 详细信息

本文采用散斑干涉理论研究固体表面面内位移测量的激光多普勒效应方法。理论和实验表明测量结果中存在一项随机相让误差，尽管该误差可在一定程度上补偿，但不能消除，因而限制了测量精皮的提高。此外，本文还给出了测量过程中信号随机消失的原因以及延长信号不间断距离的方法。

关键词：面内位移测量激光多普勒效应散斑干涉计量随机相位误差固体表面

用激光多普勒效应远距离测量固体散射表面的位移

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光学学报 2001年第1期21卷 118-121页

作者：洪昕贺顺忠蒋诚志陈林才天津大学精仪与光电子工程学院

利用激光多普勒效应实现了远距离固体表面的横向位移测量。从理论上分析了双光束差动结构的多普勒频移 ,设计了声光调制、双光束差动、大口径接收的光路系统和计算机实时跟踪补偿的位移测量系统。分别对普通纸张表面和金属表面进行实际... 详细信息

利用激光多普勒效应实现了远距离固体表面的横向位移测量。从理论上分析了双光束差动结构的多普勒频移 ,设计了声光调制、双光束差动、大口径接收的光路系统和计算机实时跟踪补偿的位移测量系统。分别对普通纸张表面和金属表面进行实际测量 ,测量距离为 10m ,测量精度为± 0 .4%。

关键词：激光多普勒效应声光调制大口径接收远距离位移测量固体表面散射

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基于激光多普勒效应的舰船尾流探测研究

激光技术 2006年第3期30卷 298-300页

作者：朱东华张晓晖海军工程大学兵器工程系武汉430033

为了改进鱼雷激光尾流制导方法,在激光多普勒效应的基础上,建立激光探测舰船尾流的理论模型,并设计出差动型光学系统,使探测器接收到的散射光信号产生多普勒频移,有效提高信噪比。仿真结果表明,通过锁相放大技术处理,能检出待测目标多... 详细信息

为了改进鱼雷激光尾流制导方法,在激光多普勒效应的基础上,建立激光探测舰船尾流的理论模型,并设计出差动型光学系统,使探测器接收到的散射光信号产生多普勒频移,有效提高信噪比。仿真结果表明,通过锁相放大技术处理,能检出待测目标多普勒差频信号,并抑制噪声,在水中兵器领域有应用前景。

关键词：散射激光多普勒效应舰船尾流探测频移

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基于激光多普勒效应的MEMS的运动检测

传感器与微系统 2009年第10期28卷 106-107,120页

作者：侯世博李醒飞贺少辉天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

提出了一种可以测量微机电系统(MEMS)面内瞬时速度和位移的测量系统。该系统利用差动激光多普勒效应,采用了频移技术和接收端的滤波技术将带有MEMS运动信息的光信号接收并解调,然后,利用LabVIEW和Matlab软件对采集的信号进行数字滤波和... 详细信息

提出了一种可以测量微机电系统(MEMS)面内瞬时速度和位移的测量系统。该系统利用差动激光多普勒效应,采用了频移技术和接收端的滤波技术将带有MEMS运动信息的光信号接收并解调,然后,利用LabVIEW和Matlab软件对采集的信号进行数字滤波和时频分析,从而得到被测器件的运动参量,为研究MEMS的动态特性提供了准确可靠的方法。

关键词：微机电系统激光多普勒效应时频分析

基于激光多普勒效应的转向盘参数传感技术研究

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基于激光多普勒效应的转向盘参数传感技术研究

作者：刘春晖山东理工大学

学位级别：硕士

针对山东理工大学新能源汽车研制项目的子课题——汽车电动助力转向器研制,本文对国内外现有的转向盘参数测量技术进行了分析研究。提出了基于激光多普勒效应的转向盘参数测量方法,采用了差动测量光路,实现了非接触式测量,改善了传感器... 详细信息

针对山东理工大学新能源汽车研制项目的子课题——汽车电动助力转向器研制,本文对国内外现有的转向盘参数测量技术进行了分析研究。提出了基于激光多普勒效应的转向盘参数测量方法,采用了差动测量光路,实现了非接触式测量,改善了传感器的动态响应速度,提升了系统的抗干扰能力;设计了声光调制器,提高了传感器的信噪比;建立了测量系统的数学模型,并引入温度系数,增强了系统在不同温度下测量精度的稳定性。解决了现有传感器响应速度慢、抗干扰能力弱、测量精度低的缺点。首先,对EPS扭矩、转角传感器的检测原理和内部结构进行了全面分析,了解了国内外EPS传感器的现状和发展方向;然后提出了基于激光多普勒效应的转矩、转角检测方法,并建立了相应的测量数学模型;设计了智能传感器的硬件结构,主要包括激光光源选取、光路设计、弹性扭杆结构设计、信号检测电路设计、外围控制电路设计等;阐述了智能传感器的控制程序和数据处理算法的设计;分析了智能传感器测量误差的来源,并设计性能测试试验,试验结构显示该智能传感器测量转角的精度为0.308%,测量转矩的精度为0.216%;最后分析总结了智能转向传感器的总体性能和不足,并提出了相应的改进方案和措施。

关键词：电动助力转向系统激光多普勒效应扭矩传感器动态响应

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基于激光多普勒效应的测井电缆定长装置研究

基于激光多普勒效应的测井电缆定长装置研究

作者：钟成千西南石油大学

学位级别：硕士

油气田开发过程中的井深测量是通过测电缆运行长度来实现的,而目前对电缆长度计量主要有井口马达和马丁代克两种计量方式。它们都是接触式测量,不可避免的会产生相当大的接触式测量误差,从而影响油气田开发上一些重要参数的精确定位。... 详细信息

油气田开发过程中的井深测量是通过测电缆运行长度来实现的,而目前对电缆长度计量主要有井口马达和马丁代克两种计量方式。它们都是接触式测量,不可避免的会产生相当大的接触式测量误差,从而影响油气田开发上一些重要参数的精确定位。本文针对现行接触式测量所存在的弊端,采用了一种基于激光多普勒效应的非接触式电缆长度测量方法。来自激光发射器的两束相干入射激光经过汇聚透镜照射在测井电缆表面,并产生散射,光电检测器接收两束不同方向上的散射光进行频率差拍,得到与电缆运行速度成正比关系的激光多普勒频移信号,通过信号分析处理,求得运行速度,再对速度进行时间上的积分得到电缆运行长度。本文详细介绍了激光多普勒测长装置的光学设计原理,利用光学外差检测激光多普勒频移信号,光学布置模式采用的是双光束-双散射后向接收模式。完成了光学系统的设计,给出了重要光学参数的计算方法。本文利用快速傅里叶变换进行激光多普勒信号处理。整个电缆定长装置由数据采集和PC机监测两部分构成。中央处理器选用的是DSP系列中的TMS320VC5402,数据采集电路包括：基于集成运放的电流-电压转换电路、二阶巴特沃斯高低通滤波电路、基于ADS803的模数转换电路、外扩存储电路以及与PC机通信的接口电路。基于集成开发环境CCS实现了数据采集的软件设计,论文中叙述了系统程序自举加载实现方法,阐述了FIR数字滤波器和数据处理FFT变换在DSP中的实现。利用LabVIEW编程语言实现了PC机程序的设计,PC机程序主要包括：串行通信参数的配置程序、数据处理和显示程序、数据存储以及历史数据调用程序。

关键词：激光多普勒效应测井电缆信号处理 TMS320VC5402

基于激光多普勒效应的回转体直径测量技术研究

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基于激光多普勒效应的回转体直径测量技术研究

作者：赵登西安理工大学

学位级别：硕士

基于激光多普勒效应的测量技术在近几年取得了较大发展,被广泛的应用于气体、液体等流体的测量以及固体运动表面参数的测量。针对目前回转体直径测量水平不能满足工业生产的现状,本文提出了一种基于激光多普勒效应的回转体直径测量系统... 详细信息

基于激光多普勒效应的测量技术在近几年取得了较大发展,被广泛的应用于气体、液体等流体的测量以及固体运动表面参数的测量。针对目前回转体直径测量水平不能满足工业生产的现状,本文提出了一种基于激光多普勒效应的回转体直径测量系统,选用双光束外差检测法和计数式频率测量方法进行信号解调。首先,根据激光多普勒效应的测量原理,本文推导了在双光束-双散射光路下的激光多普勒表达式,验证了系统可行性。设计了本系统的光学结构,并且对光学器件参数进行了计算。依据光外差检测原理,详细推导出了激光多普勒双光束-双散射测量结构中光外差检测相位条件的表达式,并据此建立了以小孔光阑来保证检测条件的光外差检测结构。其次,本文设计了激光多普勒测量信号的解调电路并对其进行了软件仿真与实际调试,主要包括I/V转换、放大、波形转换、分频、频率测量和显示等部分。通过对本系统进行实验研究及分析可得,本测量系统能够实现对回转体直径的精密测量,并获得了5～800mm的测量范围和0.08mm的测量精度。最后对测量结果进行了误差分析,给出了本测量系统中主要的误差来源及其大小;详细分析了激光多普勒固体表面测量系统中多普勒信号频谱展宽的影响因素,引入了激光多普勒非平面固体表面测量时所特有的展宽因子——固体表面形状展宽因子,并且给出了本系统的改进措施。

关键词：激光多普勒效应外差检测回转体直径测量

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激光多普勒效应在微循环和细胞学中的应用

国外医学.生物医学工程分册 1980年第3期 6-10页

作者：郭长焕修瑞娟北京同仁医院中国医学科学院基础医学所

生物医学在其发展中,曾经有效地采用了物理学的一系列成果。激光出现至现在仅十几年的时间,由于它本身的特点和它对生物体及人体组织作用的特性,不管是基础研究还是临床应用,激光都带来一些意想不到的效果,揭示了一些微细结构和细胞的... 详细信息

生物医学在其发展中,曾经有效地采用了物理学的一系列成果。激光出现至现在仅十几年的时间,由于它本身的特点和它对生物体及人体组织作用的特性,不管是基础研究还是临床应用,激光都带来一些意想不到的效果,揭示了一些微细结构和细胞的内幕。激光多普勒效应就是利用多普勒原理来进行诊断的较优越和有用的方法。目前已将它用于微循环的流体动力学、血细胞的泳动性和细胞质流动的测量等方面。一、微循环的流体动力学方面在医学研究中常常需要测量微循环中的血流。原常用的方法是以超声波多普勒效应来进行测量,也就是利用入射的超声波与血液流动波形产生叠加波形效应来测量。但超声波的波

关键词：多普勒速度血流速度微循环峰值流速血液流动血管壁小静脉散射光谱散射角峰值速度室内空气激光多普勒效应