基于LDV测速算法的多普勒频率测量不确定度分析和评定

来源：计量学报杂志2023年第4期北京时间：

作者：张育闻,崔骊水,谢代梁,杨兆欣

单位：1. 中国计量大学 计量测试工程学院, 浙江 杭州 310018; 2. 中国计量科学研究院, 北京 100029;

摘要：为了明确激光多普勒测速仪(LDV)通过转盘装置校准的低速结果在高速的适用性,分析得到LDV测量流速的不确定度与测量体中的干涉条纹间距和多普勒频率的不确定度相关。由于干涉条纹间距与被测流速无关,则高、低流速测量结果不确定度间的可能差异由多普勒频率算法引入。用基于蒙特卡洛法(MCM)传播概率分布评定测量不确定度的方法分析在不同流速下多普勒频率算法引入的多普勒频率测量不确定度,发现在流速为0.1~340m/s时,由多普勒频率算法引入的多普勒频率相对不确定度均小于0.03%,且该相对不确定度在不同流速下基本保持不变。流速不同产生的多普勒频率不确定度差异对LDV测速结果的影响小于0.013%,验证了测速算法精度的适用范围。得到了LDV低速校准结果可以应用于高速测量的结论,解决了高流速测量的溯源问题。

关键词：计量学; 激光多普勒测速仪; 不确定度; 多普勒频率; 高流速; 蒙特卡洛法; 混合基FFT

基金资助：国家重点研发计划(2019YFF0216102)