激光多普勒测速仪

   FP50 shift LDV系统是世界上第一个将激光器直接装在探头内的LDV系统。它采用半导体激光器作为光源。因为现在的半导体激光器具有非常稳定的光斑质量和波长稳定性，并且尺寸小，所以该系统可长时间地稳定工作，根据测量维度不同可以分为1D LDV,2D LDV,3D LDV,分别可以得到该点的一维，二维，三维速度，且可以分辨速度方向。

LDA激光测速是一种基于LDV原理的不干扰流场的高精度流速测量工具。流体的光可探测性和示踪粒子是流体测量的主要条件。   

两束激光交汇产生了一个重叠区域，这个区域就是测量体。两束光在测量体会产生干涉条纹，干涉条纹间距取决于激光的波长和两束激光束的夹角。如图1所示

流场中的微观粒子反射的激光在通过测量区域时产生的频率与流体流动速度相关。光电探测器将粒子的反射光转换成电压信号，再通过LDV控制器过滤、放大。最后通过傅立叶变换得到包含在这种信号内的多普勒频率。

图3展示了LDV系统发射和接收光信号和由运动粒子通过测量区域时产生的典型信号的原理图。这种瞬时的多普勒频率是通过一种特殊的短光谱分析方法计算出来的。粒子速度v是通过多普勒频率差和干涉条纹间距确定的。

检测流体的运动方向需要用到一种叫做频率变化光学测量。频率不变化光学测量中，呈现在测量区域的干涉光波是稳定的，不能区分粒子进入测量区域的方向，只能提供流体流动速度的大小但不能确定方向。相比之下，频率变化光学测量系统能够确定流体速度方向，这是通过一种类似于布拉格盒的光电装置改变两束激光中任意一束的频率来实现的。

频率发生变化的光束和没有变化的光束交叉会在测量区域内形成运动干涉图样。操作布拉格盒到40Mhz将会引起干涉图样相对静态观察以40Mhz频率运动。粒子运动方向和干涉波相反会造成信号频率大于40Mhz，粒子运动方向和干涉波相同时会造成信号频率小于40Mhz。这种区分频率的方法可以检测流动方向。为了加强FFT的分辨率，通过一个可编程的合成器来降低多普勒信号的频率。这样就导致了低取样频率和FFT的高分辨率。

  该LDV系统是德国ILA公司和德国PTB合作研制，具有以下特点：
● 高稳定性（可用于实验室工作外，还唯一通过了工业现场莱茵认证，可以在环境恶劣的工业现场长期工作）
● 高精度（基本全世界的计量院都是采用ILA公司的LDV系统作为速度校准器，目前世界上测速精度最高0.03%的LDV系统在德国PTB布伦瑞克作为欧盟的速度校准器）
● 使用可靠，工作稳定
● 无需繁琐的光路调节
应用于：
● 气体或者液体流场测量
● 模型内部流场测量 

● 速度校准

● 教学科研
技术参数：
● 测速范围：0-超音速（主要取决于信号处理器带宽）
● 激光器能量：75mw到2W
● 焦距：160mm/250mm400mm等固定焦距，最长可以到3.5m(同时确保激光测量体尺寸在um量级）
系统组成：
● 探头及其激光器
● 接收光纤
● 探头底座
● 光电倍增管
● 信号处理器
● 处理软件
● 高精度三维坐标架（可选）
● 计算机