摘要：针对现有数控机床主轴故障检测算法存在的检测精度低、故障分类效果差等不足,提出一种基于激光多普勒振动谱的在线针对方案。先构建以激光器和探测器为核心部件的激光多普勒故障检测系统,采集故障数据集并对数据进行降维处理;然后针对机床主轴多故障模态的情况,基于可变经验模态分解(VMD)算法分解故障的本征模态分量,形成新的故障特征集;最后利用经过改进的深度卷积神经网络训练故障特征集,实现对多故障模态的分类识别和诊断。实验结果显示,所提算法信号源频率误差值较低,在故障点的诊断和分类识别过程中,效果显著优于传统故障在线诊断算法。

摘要：基于激光多普勒效应测量转轴单截面转速的原理,通过测量双截面的转速进而求两截面的转速差。对转速差进行积分得到在扭矩作用下转轴两截面的相对扭转角,从而得到转轴扭矩,实现传动轴扭矩的非接触测量。同时,设计了实验系统并在扭矩实验平台进行了实验,实验结果表明,激光多普勒法与传统扭矩测量方法的相对误差小于0.2%,说明激光多普勒法具有较高的测量精度。

摘要：为了获取爆破过程中爆炸容器变形参数来分析爆破强度,设计了激光多普勒效应外差纵向测量系统,利用高斯光束理论和束腰特性优化了光路结构．根据爆破过程多普勒信号的特点,研究了相应的数字滤波和频谱分析方法,实现了爆破容器高速形变过程的动态测量．系统的测量形变量程为±30mm,测量形变速度的量程为-10m/s～+20m//s,遥测距离为4．5m．与标准振动台的试验对比,位移测量相对误差小于1%．最后,还给出了圆柱形钢制罐体在20 g TNT当量炸药爆破过程中变形的测量结果．

摘要：利用激光多普勒效应和数字信号处理方法,获取爆炸冲击过程中的高速变形参数,以此作为对爆炸强度分析的依据。根据爆炸变形的特点,设计了外差式纵向激光多普勒测量系统,提出了相应的数字滤波和频谱分析的信号处理方法,实现了爆炸变形的动态测量。系统测量的位移量程为±30mm,速度量程为-10^+20m/s,测量距离为4.5m。与振动台的试验对比,位移测量相对误差小于1%。给出了圆筒钢制爆炸容器在300gTNT当量炸药爆炸过程中弹性变形的测量结果。

摘要：为了减小地面凹凸不平、载体颠簸对速度测量的影响,提出并设计了基于Janus配置的激光多普勒测速仪(LDV)。通过系统中两个参考光束型子系统所得到的多普勒频率对发射倾角的变化量进行补偿,从而提高测量精度。理论分析和实验结果表明,基于Janus配置的LDV对发射倾角不敏感,测量精度远高于传统的参考光束型LDV。以电子里程计测得的速度值作为基准,LDV速度测量的相对精度优于1%。因此,基于Janus配置的LDV可以用于车载惯性导航系统,为其实时提供速度参数。

摘要：介绍了利用激光多普勒效应进行风速测量的原理及定点遥测原理,分析了探测气溶胶颗粒大小的要求,并以此搭建了一套极低风速测量系统。同时分析了系统的测速精度,以及安装角度对测量结果的影响。最后分别开展了转台实验、直线导轨实验和风洞实验,实验结果表明,该极低风速测量系统的测量误差基本可以控制在0.01 m/s以内,当风洞工作介质为未经处理的环境空气时,系统可以获得稳定可靠的信号,测量结果与高性能仪器十分接近。

摘要：对常见的几种振动监测方法进行了比较,阐述了激光多普勒技术用于振动监测的基本原理,设计了并研发了用于发射场小型地面设备振动监测的激光多普勒测振仪。以高精度PDV100型测振仪为对比,并模拟小型地面设备低频、中频、高频的振动特性,重点测量了其频率、振幅两个特征参数。实验结果表明,自研测振仪对振动频率测量值的相对误差能够控制在0.4%以内,对振幅的测量能够达到1μm量级,满足发射场小型地面设备振动监测的需求。

摘要：为了进一步提高地震检波器的指标 ,研究了激光多普勒测量方法和微弱信号检测技术等 ,设计出了一种LD做光源的差动式激光多普勒检波系统 ,此系统采用高斯光束聚焦、大口径透镜接收 ,能接收到很强的多普勒信号 ,并且具有高的空间分辨力 ,同时 ,采用声光调制技术及锁相放大技术 ,提高了信号的信噪比 ,其结构简单、紧凑 ,装调方便 ,光能利用率和空间分辨力高 ,可测频率范围为 0 .5Hz～ 10 0 0Hz ;振幅范围为 2 μm～ 5mm ;频率测量精度为 0 .6 % ;振幅测量精度为 1%

摘要：为进一步提高激光多普勒测振仪(LDV)的测量分辨率,实现物体表面微小振动的测量,设计了一种以双频环形激光器作为光源的LDV,介绍了该系统的光源及光路结构,推导了测振原理,并通过实验验证了该系统的可行性和准确性。在该系统中,利用四频差动激光陀螺频差稳定和谱线窄的优点,将四频差动激光陀螺改进为双频环形激光器,产生两束具有一定夹角和固定频差的线偏振光,结合光栅技术可实现对物体表面横向微小振动的测量。与其他LDV相比,该系统光路简单且分辨率较高,在实验室环境下振幅分辨率最大噪声不超过0.012μm?Hz1 2。

摘要：滚筒直径的测量具有重要意义,为后续机动车检测提供了重要支撑。根据多普勒频移与粒子速度的线性关系,可以得到流体或固体表面的运动速度,将一束激光通过分光器分光后进行测量,有利于滚筒直径的测量。通过高精度的转台对本设计进行了验证,还研究了转台在不同转速下的测量结果,并将测量结果与π尺测量结果进行了比较。运用激光多普勒法进行滚筒直径测量,测试结果准确,不受滚筒转速、设备安装地理环境的制约,有助于后续检测。