基于光干涉的氣壓分布測量方法技術

本發明專利技術提供一種基于光干涉的氣壓分布測量方法，透光板與反射面之間存在氣壓非均勻分布的被測氣膜；該方法包括如下步驟：當波長為λ、振幅為A的單色光垂直入射至透光板后，在透光板下表面與反射平臺反射面之間發生多次折射、透射與反射，通過對反射光的干涉光束進行測量和換算，獲得被測氣膜的折射率在一定溫度范圍內，根據被測氣體的當地折射率與被測氣體的壓強之間的關系獲取被測氣膜的當地壓強p。本發明專利技術具有測量精度較高、且能測量微小間隙內氣膜壓力分布和氣膜內部氣體壓力動態變化情況下的氣壓，可廣泛應用于微小間隙內氣壓檢測領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及氣壓測量技術，特別是涉及一種。
技術介紹
氣體軸承是一種采用氣體作為潤滑介質的流體膜潤滑軸承。在軸與軸承座內側的剛性表面或柔性表面之間，作為潤滑介質的氣體形成氣膜，該氣膜的內部氣壓使轉子浮起，避免軸與軸承座之間的直接接觸。在氣體軸承正常運轉情況下，氣膜內部形成了非均勻的壓力分布。因此氣膜內部氣壓的分布是氣體軸承載荷、穩定性、動態特性等性能的關鍵影響因素。因此，對氣膜內部氣壓分布進行測量具有重要的意義；但是，實際應用中，對厚度微小的氣膜內部氣壓的測量是十分困難的。取壓測量會影響原壓力場的分布，此外壓力傳感器的精度及動態響應難以滿足測量要求。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種測量精度較高、可測量微小間隙內部氣膜的。為了達到上述目的，本專利技術提出的技術方案為步驟1、透光板與反射面之間的微小間隙中存在有氣壓非均勻分布的被測氣膜，當波長為λ、振幅為A的單色光垂直入射至透光板后，在透光板下表面與反射面之間發生多次折射、透射與反射，對反射光進行干涉處理后得到的干涉光束進行測量，獲得被測氣膜的當地折射率

【技術保護點】
一種基于光干涉的氣壓分布測量方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟1、透光板與反射面之間的微小間隙中存在有氣壓非均勻分布的被測氣膜，當波長為λ、振幅為A的單色光垂直入射至透光板后，在透光板下表面與反射面之間發生多次折射、透射與反射，對反射光進行干涉處理后得到的干涉光束進行測量，獲得被測氣膜的當地折射率其中，H為被測氣膜厚度，δ為反射光相位總延遲，Φs為反射平臺反射面的附加相位；k為干涉條紋級次，且k為自然數；步驟2、根據被測氣膜的當地折射率與被測氣膜的當地壓強之間的關系：獲取被測氣膜的當地壓強p；其中，ns為15℃時一個標準大氣壓下被測氣膜的折射率，t為被測氣膜的溫度，A為標準氣體密度因子、1+(B?Ct)p×10?8為氣體壓縮因子的數學表達式、D為0℃對應的開爾文溫度（273.15K）的倒數。FDA00002564754600011.jpg,FDA00002564754600012.jpg

【技術特征摘要】
1.一種基于光干涉的氣壓分布測量方法，其特征在于包括如下步驟步驟1、透光板與反射面之間的微小間隙中存在有氣壓非均勻分布的被測氣膜，當波長為λ、振幅為A的單色光垂直入射至透光板后，在透光板下表面與反射面之間發生多次折射、透射與反射，對反射光進行干涉處理后得到的干涉光束進行測量，獲得被測氣膜的當地 折射率2.根據權利要求1所述的基于光干涉的氣壓分布測量方法，其特征在于，所述被測氣膜厚度H通過以下步驟確定步驟a、采用位移傳感器測量透光板上表面與反射面之間的距離Htl ；步驟b、根據透光板厚度Hg，得到被測氣膜厚度H=Htl-Hp3.根據權利要求1所述的基于光干涉的氣壓分布測量方法...

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯予，馬斌，孫皖，李濤，賴天偉，陳雙濤，
申請(專利權)人：西安交通大學，
類型：發明
國別省市：