[实用新型]时分复用多普勒测速装置

说明书

本实用新型涉及速度测量技术。本实用新型公开了一种时分复用多普勒测速装置，包括测试信号、参考信号和信号处理系统；所述测试信号投射到运动物体上，其反射信号输入信号处理系统与所述参考信号叠加，通过数据处理得到运动物体速度；所述测试信号分成n束投射到运动物体上，其反射信号分别经过n支延时器输入信号处理系统；其中，n为整数，n＞1。本实用新型利用时分复用技术对传统探测方式进行改进，大大降低探测器数量及示波器通道数，从而增大探测的一致性及降低测量成本。本实用新型能够实现多点测量，测量数据具有很强的一致性。测量装置结构简单，测量精度高。本实用新型可以广泛应用于速度测量领域，特别是高速测量，多点测量领域。

技术领域

本实用新型涉及速度测量技术，特别涉及一种通过多普勒效应测速的装置，具体而言，涉及一种时分复用多普勒测速装置。

背景技术

在速度测量技术中，利用运动物体对电磁波的多普勒效应来测定速度已经得到了广泛的应用，特别是对高速运动物体的速度测量。

目前在激光干涉测速领域，常用的方法由单路激光组成。

多普勒测速是基于光波多普勒效应和外差法搭建的测速装置，具有位移和速度连续监测、非接触测量和测试精度高等优点。

传统的技术方案中，激光器射出激光经过光纤耦合器被分成两束，一束通过光纤耦合器直接进入探测器，称为参考光，另一束经过探头入射到运动物体，从运动物体反射的光，也就是信号光，产生多普勒频移，被探头收集也经过光纤耦合器入射到探测器，参考光和信号光因多普勒效应叠加，频率不一样从而干涉产生差频，被探测器和示波器记录。通过数据处理就可以得到运动物体的速度。

在传统的技术方案中，主要存在以下几个问题：

1.单点测量，其单模光纤的纤芯直径仅9微米，利用单模光纤作为探针，其测量的有效面积太小。针对大颗粒多晶或不均匀物质，无法有效的得到具有统计平均意义的数据。

2.若采用多点测量，需要大量增加高带宽示波器及高频光电探测器的通道。大大增大测量成本。

3.若在传统技术方案中采用多点测量，需使用多个探测器和示波器，同一型号的不同探测器会造成一致性下降，使得测量结果不够精确。

4.对于多晶体材料或不均匀等材料不能使用单点测量。

实用新型内容

本实用新型利用时分复用技术对传统探测方式进行改进，大大降低探测器数量及示波器通道数，从而增大探测的一致性及降低测量成本。

本实用新型的主要目的在于提供一种时分复用多普勒测速装置，以解决现有技术测量系统适用性和精确度不够的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型具体实施方式的一个方面，提供了一种时分复用多普勒测速装置，包括测试信号、参考信号和信号处理系统；

所述测试信号投射到运动物体上，其反射信号输入信号处理系统与所述参考信号叠加，通过数据处理得到运动物体速度；

其特征在于，所述测试信号分成n束投射到运动物体上，其反射信号分别经过n支延时器输入信号处理系统；

其中，n为整数，n＞1。

进一步的，所述n支延时器延时依次为：t，2t…nt；t为设定的延时单位。

进一步的，测试信号和运动物体之间设置有n个环形器，n束测试信号信号分别经过环形器投射到运动物体上，其反射信号也通过所述环形器后再经过所述延时器输入信号处理系统。

进一步的，所述n个环形器具有相同结构和参数。

进一步的，延时器和信号处理系统之间连接有合束器，将n束反射信号和参考信号合并为一束输入信号处理系统。