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公开(公告)号：CN107796333A
公开(公告)日：2018-03-13
申请号：CN201711153991.7
申请日：2017-11-20
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/24
摘要： 本发明设计了一种基于扫描振镜的光学层析成像系统，所用元件包括：可见光激光源、MEMS二维扫描振镜、漫反射曲面、扩散膜和线阵CCD相机。通过以下步骤实现对不透光物体形状的重建：通过编程调整MEMS二维扫描振镜的振动参数，使得扫描振镜的反射光线在漫反射曲面上形成180度连续扫描轨迹；在物体后方放置透光扩散膜，由于物体不透光，在扩散膜上存在一块被遮挡的阴影区域，采用线阵CCD相机对扩散膜高速拍摄，获得原始光强数据；对原始数据进行处理，计算出阴影区域的实际空间位置，得到物体的两条边界线，通过180度扫描得到多条物体的边界线，从而完成对不透光物体形状的重建。本发明实现了光源对物体的180度连续扫描，提高了扫描速度，增加了原始数据的获取量，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN109059787B
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：CN201811170087.1
申请日：2018-10-09
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/06
摘要： 一种基于横向剪切干涉的玻璃板厚度分布测量方法及系统，所用元件包括：可见光激光器、衰减片、偏振片、扩束镜、第一光阑、空间光调制器、第二光阑、第一凸透镜、第二凸透镜、平行玻璃平板、待测玻璃板、第三凸透镜、面阵CCD相机、PC机。通过以下步骤实现对玻璃平板厚度分布的测量：在横向大剪切干涉装置中引入空间光调制器，对出射光施加相移变化量，用实时解算递归最小二乘法得到干涉光强与相移的拟合曲线，计算放置待测玻璃板前后参数变化，求出待测玻璃板在0～2π间的相位分布；采用不同波长下的干涉图像求解同余方程组以确定光程差所引起的相位变化，获得准确的相位分布，从而得到玻璃板厚度分布。该发明测量和解算同步，速度快、精度高，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN115290210B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202210978234.8
申请日：2022-08-16
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了基于三波长剪切干涉图的燃烧场瞬态温度测量系统与方法，所用器件包括可调谐二极管激光器、光纤耦合器、光纤准直镜、扩束透镜、会聚透镜、反射镜、待测燃烧场、平面平晶、分光光栅和高速相机等；三个激光器出射的激光经准直、扩束、会聚后通过待测燃烧场，再反射至平面平晶进行剪切干涉，干涉后光束经会聚、分离后，被相机采集；获得单波长图像反演相位后，利用多波长相位求解包裹相位，使用阿贝尔逆变换算法得到折射率分布，通过格拉斯通‑戴尔方程和理想气体方程，进而得到燃烧场的温度分布；本发明具有结构简单、灵敏度高、响应快、空间分辨率高、非接触测量等优点，可用于极端燃烧的瞬态温度分布测量。
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公开(公告)号：CN109324019B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN201811515520.0
申请日：2018-12-11
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明设计了一种用于轴对称燃烧场监测的激光吸收光谱层析成像系统，所用元件包括：激光光源、扫描振镜、光纤束、积分球、光电探测器和数据采集模块等；其中，激光光源照射在扫描振镜上，经过扫描振镜反射后穿过被测燃烧场，照射到光纤束上，光纤束出口处放置一个积分球，积分球出口处放置光电探测器接收信号，通过数据采集模块采集激光穿过被测燃烧场后的光谱吸收数据，通过解算得到测量区域燃烧场的温度分布和浓度分布。本发明结构简单、操作方便，在燃烧诊断领域有较高的使用价值和广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN115290210A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210978234.8
申请日：2022-08-16
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了基于三波长剪切干涉图的燃烧场瞬态温度测量系统与方法，所用器件包括可调谐二极管激光器、光纤耦合器、光纤准直镜、扩束透镜、会聚透镜、反射镜、待测燃烧场、平面平晶、分光光栅和高速相机等；三个激光器出射的激光经准直、扩束、会聚后通过待测燃烧场，再反射至平面平晶进行剪切干涉，干涉后光束经会聚、分离后，被相机采集；获得单波长图像反演相位后，利用多波长相位求解包裹相位，使用阿贝尔逆变换算法得到折射率分布，通过格拉斯通‑戴尔方程和理想气体方程，进而得到燃烧场的温度分布；本发明具有结构简单、灵敏度高、响应快、空间分辨率高、非接触测量等优点，可用于极端燃烧的瞬态温度分布测量。
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公开(公告)号：CN107796333B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201711153991.7
申请日：2017-11-20
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/24
摘要： 本发明设计了一种基于扫描振镜的光学层析成像系统，所用元件包括：可见光激光源、MEMS二维扫描振镜、漫反射曲面、扩散膜和线阵CCD相机。通过以下步骤实现对不透光物体形状的重建：通过编程调整MEMS二维扫描振镜的振动参数，使得扫描振镜的反射光线在漫反射曲面上形成180度连续扫描轨迹；在物体后方放置透光扩散膜，由于物体不透光，在扩散膜上存在一块被遮挡的阴影区域，采用线阵CCD相机对扩散膜高速拍摄，获得原始光强数据；对原始数据进行处理，计算出阴影区域的实际空间位置，得到物体的两条边界线，通过180度扫描得到多条物体的边界线，从而完成对不透光物体形状的重建。本发明实现了光源对物体的180度连续扫描，提高了扫描速度，增加了原始数据的获取量，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN109059787A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201811170087.1
申请日：2018-10-09
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/06
摘要： 一种基于横向剪切干涉的玻璃板厚度分布测量方法及系统，所用元件包括：可见光激光器、衰减片、偏振片、扩束镜、光阑1、空间光调制器、光阑2、凸透镜1、凸透镜2、平行玻璃平板、待测玻璃板、凸透镜3、面阵CCD相机、PC机。通过以下步骤实现对玻璃平板厚度分布的测量：在横向大剪切干涉装置中引入空间光调制器，对出射光施加相移变化量，用实时解算递归最小二乘法得到干涉光强与相移的拟合曲线，计算放置待测玻璃板前后参数变化，求出待测玻璃板在0～2π间的相位分布；采用不同波长下的干涉图像求解同余方程组以确定光程差所引起的相位变化，获得准确的相位分布，从而得到玻璃板厚度分布。该发明测量和解算同步，速度快、精度高，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN117168642A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202310908526.9
申请日：2023-07-24
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了基于三波长剪切干涉图的燃烧场瞬态温度场测量方法与系统，所用器件包括激光器、分光镜、扩束球透镜、汇聚透镜、反射镜、待测燃烧场、平面平晶、分光光栅和CCD相机等；三个激光器出射的激光经准直、扩束、汇聚后由反射镜反射通过待测燃烧场，再由平面平晶进行剪切干涉，干涉后光束经汇聚、分离后，被相机采集；利用图像识别相位提取算法得到初步的相位分布，再利用多波长光程迭代修正方法修正相位，使用阿贝尔逆变换得到折射率分布，通过格拉斯通‑戴尔模型(G‑D模型)和理想气体方程，进而得到燃烧场的温度分布；本发明具有结构简单、灵敏度高、响应快、空间分辨率高、非接触测量等优点，可用于极端燃烧的瞬态温度分布测量。
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公开(公告)号：CN114518181A
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202210116010.6
申请日：2022-01-25
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明提出一种基于波长调制剪切干涉的火焰温度分布测量系统与方法，包括信号发生器、可调谐二极管激光器、准直镜、球透镜、第一凸透镜、待测火焰、平面反射镜、平行玻璃平板、第二凸透镜和高速相机。激光器发出的激光经准直镜、球透镜、第一凸透镜和平面反射镜后，在平行玻璃平板前后两个表面反射，两束反射光交叠区域的干涉图被第二凸透镜缩小至高速相机接收。在具体测量过程中，空场和燃烧状态下快速调制入射激光的波长，在每个像素点上提取两条干涉光强曲线的相移，求出待测火焰的差分相位分布，进而求解火焰折射率和温度分布。本发明无需预先标定调制过程中的波长，可以实现对动态火焰温度分布的快速非接触测量，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN109324019A
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201811515520.0
申请日：2018-12-11
申请人： 北京航空航天大学
CPC分类号： G01N21/39 , G01K11/006
摘要： 本发明设计了一种用于轴对称燃烧场监测的激光吸收光谱层析成像系统，所用元件包括：激光光源、扫描振镜、光纤束、积分球、光电探测器和数据采集模块等；其中，激光光源照射在扫描振镜上，经过扫描振镜反射后穿过被测燃烧场，照射到光纤束上，光纤束出口处放置一个积分球，积分球出口处放置光电探测器接收信号，通过数据采集模块采集激光穿过被测燃烧场后的光谱吸收数据，通过解算得到测量区域燃烧场的温度分布和浓度分布。本发明结构简单、操作方便，在燃烧诊断领域有较高的使用价值和广阔的应用前景。
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