火箭发动机试验与测试技术复习题2013.doc

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1、火箭发动机试验与测量复习题名词解释单端输入方式,双端输入方式,单极性信号,双极性信号,差模干扰,共模干扰,点火时差,点火延迟期,压电效应,多普勒效应,振动量,德拜长度问答题: 叙述火箭发动机试验的特点。 如何评估传感器的测试精度。 叙述火箭发动机地面试验的特点。 给出典型火箭发动机实验测量示意图。 测控系统干扰来源,并解释其意义。干扰的抑制技术有那些? 叙述高精度固发试车台架的特点 简述火箭发动机6分力测量原理 简述被动引射试车台组成及工作原理 与被动引射式高模试车台相比,叙述主动引射高模试车台的优点 叙述扩压器的作用 掌握发动机推力室试验准备阶段推进剂充填时间的测量方法。 绘图说明振动测试系

2、统的主要组成部分和振动传感器的主要指标要求。 简述涡轮、涡街流量计的工作原理及测量方法。 绘出量热探针的主要结构图,说明其工作原理、测量步骤和计算公式。 绘出静电探针的伏安特性曲线,并对探针的不同工作区域做出说明。 叙述热电偶的均质电路定律、中间金属定律、中间温度定律、标准电极定律。 熟悉应变式位移传感器和差动变压器式位移传感器的工作原理。能够绘图说明两种应变式位移传感器的测量原理。 涡轮泵试验内容主要包括哪些内容? 热电偶冷端温度补偿主要有哪些方式?并解释 低温温度高精度测量时需要注意的几个基本原则问题?21发动机试验过程中自动器的控制程序包括几种类型?22简述常用热电偶的材料和分类。23激

3、光多普勒测速的基本光路有几种,解释说明其特点。绘出参考光束系统简图。无:初始地址:使用板卡时,需要对卡上的一组寄存器进行操作,这组寄存器占用数个连续的地址,一般将其中最低的地址值定为此卡的初始地址,这个地址需使用卡上的拨码开关来设置接触式测量:接触式测温是基于热平衡原理,即测温敏感元件(传感器)必须与被测介质接触,是两者处于平衡状态,具有同一温度。如水银温度计、热敏电阻、热电偶等。1. 图示典型固体火箭发动机推力与压强曲线,给出各特征点定义推力与压强曲线特征点定义t0 时间零点。指点火信号给出的时刻ti 发劢机工作时间起点。即压强升到设计的平均压力的5%时对应的时刻tbf 燃烧终了时刻。发劢机

4、装药肉厚燃烧完了的时刻tb 燃烧时间。指装药肉厚燃烧时间即tbf不ti之间的时间间隔ta 工作时间。在p-t曲线上,taf不ti之间的时间间隔taf工作终点时刻。一般规定压强下降到300KPa值对应的时刻2. 图示说明固体火箭发动机燃烧终了时刻的确定方法1.双切线法角平分线不p-t曲线的交点DE中线不p-t曲线的交点切线交点对应的时刻2.特征值dp/dt法(计算机方法)dp/dt的值为一预估的常数或基亍试验内弹道曲线某一规定下的变量3.二阶倒数法(计算机方法)dp/dt变化率最大点为燃尽时刻备考答案名词解释 单端输入方式(最常用的接线方式)各路输入信号共用一个参考电位,即各路输入信号共地。地线

5、比较稳定,抗干扰能力强,建议使用。 双端输入方式-各路输入信号各自使用自己的参考电位,各路输入信号不共地。如信号来自不同的信号源,其参考电位(地线)略有差异,可考虑使用。信号容易受到抗干,加强抗干扰处理。 单极性信号-输入信号相对于模拟地信号偏向一恻,如010V。 双极性信号-输入信号相对于模拟地信号可高可低,如输入电压为-5+5V。 差模干扰-又称串模干扰,是指干扰信号使测量设备的一个输入端的电位相对另一个输入端的电位不同,即干扰信号与有用信号迭加在一起。 共模干扰-共模干扰是相对公共电位基准点(通常是接地点)而言的,它在设备的两个输入端同时出现干扰,若设备的输入电路不对称,共模干扰就变成差

6、模干扰而引入系统中。 点火时差-从推进剂的一种组元进入燃烧室至推进剂点火有一个时差。造成这种时差的因素有两个:一个是由于推进剂的两个主阀门不可能绝对同时打开,以及主阀门后供应管路的管径、管长和流阻情况不同;二是起动程序要求两种组元必须分先后进入燃烧室(对于自燃推进剂会因着火延迟期造成时差,对于非自燃推进剂会因点火延迟期造成时差)。 点火延迟期-指自燃推进剂两种组元从开始接触到着火这段时间。时差大小决定于推进剂的化学活性,其值一般在0.02-0.04s内。 压电效应-某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它

7、又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应,或称为电致伸缩现象。 多普勒效应-相对运动体之间有电波传输时,其传输频率随瞬时相对距离的缩短和增大而相应增高和降低的现象。 振动量-从狭义上说,通常把具有时间周期性的运动称为振动。从广义上说,任何一个物理量在某一数值附近作周期性的变化,都称为振动。振动量通常指反映振动的强弱程度的量,亦即指振动位移,振动速度和振动加速度的大小。这三者之间存在着确定的微分或积分关系。 德拜长度-热等离子体

8、中的电中性条件通常仅在很小尺度内因热电子的热运动而有所违背,该尺度以Debye长度表征,其数值与等离子体温度及带电粒子数密度有关。Debye长度的计算公式为: ,国际单位制中:问答题: 叙述火箭发动机试验的特点复杂的综合技术、庞大的系统工程;如试验过程、设备、仪器、控制、数据测量、推进剂等。试验阶段工作量为“金字塔”型;需要复杂的高空环境模拟试验;测量系统规模庞大、结构复杂、测量精度高、数据量大;试验费用高,大于70%的总费用不安全因素多,危险性大; 如何评估传感器的测试精度用静态特性以及动态特性来表征传感器的性能。静态特性有:静态特性曲线、量程、线性度(非线性、线性误差)、迟滞(滞后)、重复

9、性(重复误差)、精度、灵敏度、阈值、分辨力(率)、漂移和过载能力。动态特性:从时域与频域两个方面来分析:瞬时响应法、频率响应法确定传感器精度等级一般用:a、分指标表示法,用重复性、非线性、迟滞的单项误差给出;b、综合表示法,用重复性、非线性、迟滞三项的综合指标来表示或者采用系统误差加随机误差(不确定度综合法)表示。还有以工业上仪表的精度的定义给出精度。 叙述火箭发动机地面试验的特点地面静态试验是除实际发射以外最复杂的大型试验地面试验是决定飞行成功的先决条件复杂的测试系统是整个金字塔的核心分析表明,在置信度一定时,试验次数随系统精度而系统总精度很大程度上受到传感器精度的制约 给出典型火箭发动机实

10、验测量示意图 测控系统干扰来源,并解释其意义。干扰的抑制技术有那些?测量和控制系统工作时,会受到系统内外的干扰,影响测量精度和系统可靠性;干扰来源:1)电噪声 ; 2)有用信号的串扰;电噪声主要指自然噪声、人为噪声、电路噪声等以杂波形式干扰正常传递的测控信号;有用信号的串扰指测控系统内部某一路信号或其他系统信号串入测量路中,造成测量结果不可信或控制失灵;为了得到理想的测量信号,在测量系统中采用抗干扰措施是必要的,尤其是对微弱信号机动态参数的测量更为必要。干扰抑制技术主要有:屏蔽技术 、接地技术 、浮置技术 、滤波技术 。 叙述高精度固发试车台架的特点动架和静架之间采用弹性元件连接,选用高精度的

11、传感器,采用原位校准技术,使用高精度安装对准工具,设计为整体结构 简述火箭发动机6分力测量原理6分力试车架利用刚体平衡原理,适当布置约束,以限制发动机的6个自由度(3个移动自由度和3个转动自由度),使之处于静定平衡状态。每一约束均由带传感器的测力组件来承担,通过挠性件将相互间的干扰减至最小。试车测得6个约束承受的6个分。根据6个分力的作用点和方向进行空间向量合成,求出推力向量大小、方向和作用点。利用力的平衡关系可求出六个分力的设计载荷。L3发动机质心C与F4之间的距离(m)L4发动机质心C与F1之间的距离(m)H试车架结构尺寸(m)当测量姿态控制力矩时,一般给定F c 及L2 ,则可得Fc发动

12、机的侧向控制力(可能沿x方向作用亦可能沿y方向作用)L2发动机的侧向力作用点到xoy平面间的距离。 简述被动引射试车台组成及工作原理组成:主要由试验舱、排气扩压器、扩压器堵盖、机械真空泵、补气系统、冷却系统等组成。原理:被动引射高模试车台在进行高模试车时,试验舱内低压环境的获得是依靠发动机点火工作时,从喷管中排出的超声速燃气通过扩压器后,流速降低、压力增高而排入大气,在燃气排出的同时与来自试验舱的空气流混合而被一同携带排入大气,使试验舱在发动机的稳态工作期间内,维持一定的低压状态。在扩压器正常运转期间,试验舱压力大小与发动机燃烧室压力及扩压器几何尺寸有关。工作过程: 当发动机与扩压器按要求安装

13、后,将扩压器堵盖连接于扩压器出口端面。打开试验舱与真空泵相连的阀门、开启真空泵对试验舱进行抽空直至达到模拟高空点火所需的压力。 拧下扩压器堵盖上的连接螺栓,打开扩压器冷却水供给系统,发动机按程序进行点火。 点火后发动机排出的燃气冲开堵盖排入大气,在发动机工作至推进剂燃烧结束时,由于燃烧室压力下降,扩压器已不能正常运转,燃气将在外压作用下部分回流入试验舱。 为了减少燃气回流造成的不利影响,在此时将位于试验舱后端的补气阀门打开,外部的空气迅速进入试验舱,使舱压与外部环境压力平衡。 与被动引射式高模试车台相比,叙述主动引射高模试车台的优点 模拟高度高。根据试验要求,配备适当能力的抽气系统可获得30k

14、m的模拟高度,保证了发动机喷管面积比100的喷管在试车全过程中处于满流工作状态; 无回流冲击。 由于外加排气抽吸系统,可以保证在试验全程(从发动机点火到燃烧结束)中试验舱内压力稳定,回流冲击很小,甚至没有回流冲击,不会造成大面积比喷管或轻质可延伸出口锥结构的损坏并能精确测量发动机工作全程中的推力和总冲,推力测量的不确定度可以达到0.5%; 可进行摆动喷管的推力矢量控制试验。外加排气抽气系统后,排气扩压器的出口反压降低,扩压器的直径可以增大,满足了喷管在全轴摆动(摆角最大可达8)下进行高模试验。从而考核摆动喷管的结构性能和动态性能,精确测量伺服系统的作动力和发动机的侧向分力; 便于试后处理 可根

15、据需要,在发动机工作结果后继续保持试验舱内的低压状态,以利于试验后的校准,提高测量精度; 对环境保护有利 由于燃气经过喷水冷却,可使燃气中的有害成分和微粒大部分得以消除,使排气得到净化,减少环境污染; 可进行较多项目的考核 由于试车台功能的增加,可以在一次试车中考核多个项目,从而减少研制过程中全尺寸发动机的试车数量。 叙述扩压器的作用扩压器是发动机高模试验中不可缺少的设备。扩压器的作用: 是使在其中流动的超声速气流产生压力恢复(即增压),到扩压器出口截面上气流静压恢复到当地大气压力,而后排放到大气中; 是利用发动机的燃气流抽吸试验舱内的空气,起到引射作用,从而达到保持喷管满流和维持试验舱内稳定

16、的低气压环境的目的。 掌握发动机推力室试验准备阶段推进剂充填时间的测量方法。充填时间:在主阀门前的整个推进剂供应系统充满推进剂并增压到一定值的情况下,从控制台发出打开主阀门指令,推进剂经管道进入发动机头部和身部夹层,直到推进剂由喷嘴喷出为止,这一过程所需要的时间,即为推进剂的充填时间。通过计算和冷调试验,可以确定推进剂充填时间用近似的方法评估填充时间。将填充过程中的变速流看成匀速流,根据管道流体的连续方程,这时工作介质填充容积为:;在实际工作过中,需要将以为作冷调工制测得的填充时间换算成推进工质时的填充时间。如果用推进剂作冷调工制,填充容积为:。无论用水做工质还是用推进剂做工质,其填充时间的测

17、量应包括两部分:控制台发出打开主阀门指令时间(此为填充的开始时间)t1;推进剂开始进入燃烧室的时间(此为填充的终止时间)t2。用压力传感器或电接触器感受喷嘴喷出工作介质的信号。电接触器测量就是将电接触器安装在燃烧室的喷嘴上,当工作介质从喷嘴喷出时,电接触器的上铜片和下铜片2在工作介质的冲击下闭合,接通电路,时间t2。用压力传感器测量填充时间是工作介质到达推力室头腔的时间。而用电接触器测量的填充时间是工作介质达到燃烧室内的时间。两者比较,后者更接近实际情况。另外电接触其输出信号起跳明显,便于判断。 绘图说明振动测试系统的主要组成部分和振动传感器的主要指标要求 振动测试系统组成 测振传感器的主要性

18、能指标要求:灵敏度高,且输出与输入之间成正确的比例关系,线性好;信噪比高,内部产生的噪声小,并有抗外部噪声干扰的能力;滞后、漂移误差小;动态范围大,功耗小;不因接入系统而使测量对象的振动状态受到明显影响;受被测量参数以外其它参数的影响小;复现性好,有互换性;抗蚀性好,能长时间使用;容易校准和维修。 热电偶冷端温度补偿主要有哪些方式?0恒温法:将冷端至于0恒温器(冰水混合物)中,该方法精度很高,但维护麻烦,延长的热电偶使成本增加。一般在实验室用于校正标准热电偶等高精度温度测量。冷端温度实时测量修正法:计算机自动采集系统常采用实时测量冷端温度的方法,利用测得的温度对热电偶输出的热电势进行补偿,消除

19、冷端温度不为0所带来的误差。当冷端温度Tn0,而为某一恒定值时,所测得的热电势为EAB(T,Tn)。由所使用的热电偶分度表可以查出热电势EAB(Tn,0)。将二者相加,即得到热电势EAB(T,0)的值,再查分度表就可以得到被测温度T的值。补偿导线法:为使冷端远离热源,可用相同分度值的补偿导线延长热电偶,从而获得一个相对稳定的冷端温度。然后用中间温度定律求出热端温度,补偿导线相对便宜一些。补偿导线在一定温度范围内(0100)要具有与所连接的热电偶相同的热电性能。不同的热电偶要配不同的导线,极性也不能接错。补偿电桥法是利用不平衡电桥(又称冷端补偿器)产生不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引

20、起的热电势变化。当Tu20时,电桥平衡;当Tu20时,电桥的输出将不为零。如果电桥的输出u满足,回路总电势为 简述涡轮、涡街流量计的工作原理及测量方法涡轮流量计:液体从入口处进入传感器,推动由轴承支撑的涡轮旋转,旋转角速度与通过的体积流量成正比。涡轮的旋转中心由安装在壳体上的前、后导流架确定,前、后导流架上装有若干片辐射状的整流板,以校正冲向涡轮的流体运动方向。将涡轮放在流体的管道中,利用电磁感应原理,由永久磁钢和感应线圈组成的信号发生器装在壳体外部,工作时其代表流量大小的电信号传送出去。通过测量转速就能确定对应的流量。 重复性好、滞后时间比较小、耐压力和适用温度范围宽、体积小安装方便。但是可

21、能产生较大的系统误差,传感器敏感元件易受腐蚀,由于是测量体积流量的传感器需要与在附近安装密度计。涡街流量计:将非线性形物体放置于流体中,在该物体的下游将交替形成漩涡,即先形成在物体的一侧,然后出现在物体的另外一侧,两排并行的漩涡称为卡门涡街,漩涡形成的频率与流速成一定关系,对于气体:Sr为雷诺数的一个函数,可以对漩涡发生器进行合理设计是雷诺数在宽范围保持恒定,使流速保持恒定,f就正比于流速v。 绘出量热探针的主要结构图,说明其工作原理、测量步骤和计算公式。 工作原理:(1)探针本身一般是用铜制成的,而其支承则是不锈钢的。(2)来自高压水箱(压力高达55标准大气压)的冷却水,流进安装底座,流经不

22、锈钢前支承和最外层冷却水通道,达到探针顶端,然后回流经过内层冷却水通道。(3)两个不接地的铠装热电偶的热接点分别精确地安置在探针冷却水通道的进出口处。(4)在中心管中精确对准“冷却水出口热电偶处敷设一个热电偶热接点。(5)一股稳定的取样气流从探针顶端流入中心管,流过上述中心管中的热电偶热接点,再通过气体取样管,最后流到一个或几个测量仪器中测量步骤(1)在进行这种独特的配衡测量时,气体取样管路中的阀门先是关闭着,以阻止高温气体进入探针,此时测量冷却水的温升及其流量。(2)然后打开这个阀门,让取样气体流过探针,重复同样的测量,同时也测取探针出口处稳定取样气流的温度和流量。计算方法:配衡测量不仅消除

23、了由于冷却外部传热所引起的误差,而且也消除了探针辐射加热所引起的误差。 绘出静电探针的伏安特性曲线,并对探针的不同工作区域做出说明典型的静电探针伏安特性曲线根据探针尺寸和等离子体参数的不同,探针可以工作于不同的区域。在热等离子体的探针法诊断中,探针往往工作于DR (即等离子体鞘层厚度远小于探针半径的薄鞘层区) 且Kn1 (即Knudsen数很小的连续介质区) 的区域中。上图给出了热等离子体条件下典型的静电探针伏安特性的实验测量结果,图中纵坐标I/Imax表示探针电流与探针所收集到的最大电子电流的比。该伏安特性曲线可以分为三个区域,即区域1:当探针的负偏置电压的绝对值很大 (如VP = -15

24、V) 时,电子完全不能到达探针表面,探针电流为离子饱和电流;区域3:当探针相对当地等离子体为正偏置时,电子为探针所吸引并出现电子饱和电流。由于此时探针会取走巨大的电子电流,并扰动等离子体,因此这个区域并非实用的探针工作区。在本次实验中常常可以看到当在探针上加+30 V的偏置电压时,在探针表面会溅射出电火花,对近壁处等离子体的流动产生很大的影响;区域2为介于离子饱和电流与电子饱和电流之间的区域,在该区域内探针电流随偏置电压急剧变化。在本次实验中就是利用该区域内电子电流随偏置电压的变化来测量电子温度的。 叙述热电偶的均质电路定律、中间金属定律、中间温度定律、标准电极定律均质导体定律:用一种均质导体

25、(或半导体)组成的闭合回路,不论导体长度和截面积如何,也不论温度分布如何,都不能产生热电势。 中间导体定律:当热电偶回路中接入其它导体时,只要该导体两端的温度保持相等,就不会对回路总热电势产生影响。因此可以在回路中接入测量仪表。 中间温度定律:对于同种热电偶,两端温度为T1、T3时产生的热电势为该热电偶两接点温度为T1、T2和T2、T3时所产生的热电势的代数和,T2为T1和T3之间的任一温度。标准电极定律:已知两个导体A、B分别与另一导体C组成的热电偶的热电势已知,则在相同接点温度下,由A、B电极组成的热电偶的热电势为:。 熟悉应变式位移传感器和差动变压器式位移传感器的工作原理。能够绘图说明两

26、种应变式位移传感器的测量原理。n 应变式线位移传感器按照受力方式不同分为斜块式和板簧式。差动变压器式位移传感器工作原理: 由同心分布在线圈骨架上一初级线圈P,两个次级线圈S1 和S2 组成, 线圈组件内有一个可自由移动的杆装衔铁(铁芯),当衔铁在线圈内移动时,改变了空间的磁场分布,从而改变了初次级线圈之间的互感量M,当初级线圈供给一定频率的交变电压时,次级线圈就产生了感应电动势, 随着铁芯的位置不同, 次级产生的感应电动势也不同, 这样, 就将铁芯的位移量变成了电压信号输出。 涡轮泵试验内容主要包括哪些内容?泵性能试验:泵的工作特性和气蚀特性泵工作特性性能试验在不同转速下测量出相应的体积流量、

27、压头和功率值。其次是保持泵的转速不变,改变泵出口管路系统的水力特性,即利用调节节流阀的开度或安装不同孔径的节流圈进行试验,得到不同的体积流量、压头和功率值。泵的汽蚀特性试验泵发生汽蚀时,泵的压头和输出流量与泵入口处工作介质压力的函数关系称为泵的汽蚀特性。涡轮试验确定涡轮功率Pt与转速n、涡轮喷嘴前的燃气总压Pp的关系,并求出额定工作状况下涡轮的功率和效率。另外,通过试验还可检查涡轮设计和加工的质量,检查轴承和密封装置的可靠性,检查涡轮的强度、刚度和寿命。测试系统主要包括涡轮工质供应部分、涡轮转子、液压制动装置、轴承冷却油供应部分和测量系统。燃气发生器试验燃气发生器产生的燃气作为涡轮泵组合件的动

28、力源.燃气可由单组元推进剂自身热分解产生,也可用双组元推进剂在燃气发生器内混合燃烧产生。涡轮泵联动试验用涡轮代替驱动泵的电机,用泵代替液压制动器,用燃气发生器产生的燃气吹动涡轮,涡轮带动泵联动工作。轴承和端面密封件的低温性能试验它们是高速回转件和静止件之间的连接装置,要求在承受一定工作压力的情况下能正常地工作。轴承低温性能试验涡轮泵轴承在高转速、低温和重载荷的情况下工作,条件十分恶劣。因此,必须建立专用的轴承低温试验装置,并采用低温推进剂做工质进行试验。试验系统包括试验装置头部、动力和增速装置、润滑冷却系统、液氢供应系统和测量系统。 低温温度高精度测量时需要注意的几个基本原则问题?在使用低温推

29、进剂的火箭发动机试车中,为了某种特殊目的,如为了获得涡轮泵效率,为了获得推进剂密度等,必须非常精确地测量一些部位的温度。因此,在温度测量中就必须采取一些特殊方法和考虑一些特殊问题。下面介绍低温温度高精度测量的几个基本原则问题。1) 根据被测温度的变化范围正确选用温度传感器和测温系统。2) 应注意各种不同类型的传感器和二次仪表的合理配接,避免造成系统误差。3) 为避免因传感器的热电特性改变而造成粗大误差,必须注意对传感器做定期复校。4) 对于热电偶测温系统,必须避免测温回路的附加热电势。5) 把热电偶参考端置于独立的杜瓦瓶内,加清洁的水和冰屑搅拌混合,一小时后待热交换稳定时,用二级标准水银温度计

30、监视,保证参考端为00.1C。 6) 当用插入式温度传感器(尤其是用TRT)测量管道内流动的低温介质温度时,必须尽量减少传感器的自热误差和轴向导热误差。 7) 对于热电阻温度传感器(尤其是PRT),在安装前后及安装过程中必须避免使感温元件产生预应变。 8) 对于二次仪表,主要应考虑下列问题:使二次仪表的精度、线性和稳定性处于最佳状态;分辨率优于所测温度的电信号值的0.05;正确选择采样速率;尽量减小电噪声。 9) 使用屏蔽和接地技术,提高测温系统的抗干扰能力。 10) 以上所讨论的内容是针对低温液体处于单相状态和稳态测温的情况。若低温液体是气相和液相两相状态或要求测量瞬变温度及过渡过程温度时,

31、则必须考虑测温系统(特别是传感器)的动态特性问题。这主要是因为传感器有一定的热容而不能立即响应被测温度的变化,应尽量选用时间常数小的传感器;感温元件与被测对象的接触时间大于传感器时间常数的3倍。21 发动机试验过程中自动器的控制程序包括几种类型? 一般工作程序,主要用于发动机性能试车及单机长程试车 。 分组工作程序,主要用于多机并联发动机试车称为分系统。 分机工作程序,在有游动发动机(以下简称游机)参加试车时所用的程序。 模拟飞行试验工作程序,在地面模拟火箭飞行过程中发动机的工作程序 。 二次启动工作程序。22 简述常用热电偶的材料和分类。热电偶是由两种不同的均质导体(或半导体)连接成一闭合回

32、路而制成的温度计。 按照热电极的材料可分为:难熔金属热电偶(如钨铼5钨铼20等);贵重金属热电偶(如铂铑30铂铑6等);廉价金属热电偶(如镍铬镍硅等);非金属热电偶(如石墨碳化硅等)。 按使用温度范围可分为:高温热电偶(如钨铼5钨铼20,铂铑30铂铑6等);中温热电偶(如镍铬镍硅等);低温热电偶(如铜康铜等)。 按结构分为普通热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶等。 按用途分为:标准热电偶和工业热电偶(如表面热电偶、快速热电偶、多点式热电偶等)。按工业标准化可分为:标准化热电偶和非标准化热电偶。非标准化热电偶多用于高温及超高温的测量。23 激光多普勒测速的基本光路有几种,解释说明其特点。绘出参考光束

33、系统简图。激光多普勒测速的基本光路有三种基本模式,即双光束系统、参考光束系统和单光束双散射系统。双光束系统:它是两束入射光e01、e02的散射光之间的外差,又叫双光束-双散射型光路或差动光路,使近场相干。两束等强度的光聚焦在测量体上,测量体内产生固定的干涉条纹;也可以认为是两束入射光束被同一散射粒子散射的光在检测器处相干,因而也有人称为双光束系统是条纹型光路。参考光束系统:它是一束光的散射光与一个直接来自激光器的基准光束之间的外差,又成为基准光束系统。它是远场相干。如图,是参考光和信号光都过测量体,并使信号光的散射光沿参考光路的路程到达检测器混合,因而调整较前者方便些。两束相干光从测量体经过相同的光程到达光检测器,完全满足相干条件,改善了信号品质。单光束双散射光系统:它是来自两个不方向的散射光之间的外差,属单束光路。一束光路聚焦在测量体上,从两个方向收集散射光,这两束散射光外差得到速度信息。如图所示,该光路对光能利用率太低,实验时,环境要避光,故目前应用较少。激光多普勒测速的基本光路包括以下几个部分:光源;分光系统;聚焦系统;收集系统;机械系统。光源;分光系统;双光束系统要求对光束等强度分光,参考光束要求对光束不等强度分光。这些要求都是分光系统来完成的。【资料整理来源:陈轩、樊佩生、李芳燕、侯晓林】

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