發(fā)布時(shí)間：2018-01-02 11:51

  本文關(guān)鍵詞：基于雙波混合干涉儀的振動測量及其應(yīng)用　出處：《浙江大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 振動測量 超聲振動 雙波混合 光折變 相位光柵 BSO晶體

【摘要】：振動是自然界和生產(chǎn)生活中普遍存在的物理現(xiàn)象。振幅小、頻率高的振動和超聲振動的測量是非常具有工業(yè)前景的課題。本文基于硅酸鉍(BSO)晶體中的光折變效應(yīng),搭建了自適應(yīng)的雙波混合干涉儀來測量壓電陶瓷的微小振動和超聲振動。參考光束和信號光束在BSO晶體中干涉形成光強(qiáng)的分布,由于光折變效應(yīng)形成了一個(gè)動態(tài)全息光柵,該光柵對參考光和信號光的實(shí)時(shí)衍射能夠使這兩束光之間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移,并將信號光的微小相位調(diào)制解調(diào)出來,從而得到振動信號。從理論上進(jìn)行仿真,推導(dǎo)了靈敏度的影響因素,指出了靈敏度與耦合效率之間的關(guān)系,理論上探索了波形失真的原因,并在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)上設(shè)計(jì)并搭建了雙波混合干涉儀,討論了光強(qiáng)比、總光強(qiáng)、外加電壓大小對靈敏度的影響,與建立的理論模型相比較,符合的較好；實(shí)驗(yàn)上進(jìn)一步測量了不同頻率的振動信號,結(jié)果表明至少可以測量10Hz到800kHz的振動信號。使用該系統(tǒng)成功地測量了超聲探頭的微小脈沖振動,與超聲探頭自身探測到的結(jié)果相一致；繼而測量了超聲脈沖傳播到鋁塊中引起的超聲振動,得到超聲脈沖在鋁塊中來回傳播的時(shí)間間隔,計(jì)算得到了鋁塊的厚度。厚度測量的結(jié)果與超聲探頭及游標(biāo)卡尺符合的很好。
[Abstract]:Vibration is a common physical phenomenon in nature and production and life. The amplitude of vibration is small. The measurement of high frequency vibration and ultrasonic vibration is a very promising subject. This paper is based on the photorefractive effect of bismuth silicate (BSO) crystal. An adaptive dual-wave hybrid interferometer is built to measure the tiny vibration and ultrasonic vibration of piezoelectric ceramics. The light intensity distribution is formed by interference of reference beam and signal beam in BSO crystal. Because of the photorefractive effect, a dynamic holographic grating is formed. The real time diffraction of the reference light and the signal light by the grating can make the energy transfer between the two beams and demodulate the tiny phase of the signal light. The influence factors of sensitivity are deduced, the relationship between sensitivity and coupling efficiency is pointed out, and the reason of waveform distortion is explored theoretically. In the following experiments, we designed and built a two-wave mixed interferometer, and discussed the influence of the ratio of light intensity, total light intensity and applied voltage on the sensitivity, and compared with the established theoretical model. Good conformance; The vibration signals of different frequencies have been further measured experimentally. The results show that the vibration signals of at least 10Hz to 800kHz can be measured. The system has been successfully used to measure the tiny pulse vibration of ultrasonic probe. The results are consistent with those detected by ultrasonic probe. Then the ultrasonic vibration caused by the ultrasonic pulse propagating to the aluminum block was measured, and the time interval of the ultrasonic pulse propagating back and forth in the aluminum block was obtained. The thickness of aluminum block is calculated. The results of thickness measurement are in good agreement with ultrasonic probe and Vernier caliper.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH744.3

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本文編號：1369088