[实用新型]一种固体火箭发动机羽流烟颗粒测试装置

权利要求书

1.一种固体火箭发动机羽流烟颗粒测试装置，用于测量不同波长激光经待测的发动机羽流后的衰减程度，其特征在于，包括：

激光光源部，位于所述发动机羽流一侧，用于产生不同波长的入射激光；

激光调制部，位于所述发动机羽流与所述激光光源部之间，用于接受所述入射激光，调制所述入射激光的光斑大小、扩束角度、有效照射测量区域的激光空间参数；

激光接收部，位于所述发动机羽流的另一侧，所述激光接收部用于汇聚接收经待测羽流后的不同波长的透射激光，并通过半透半反镜分束成第一光束、第二光束两束光；

激光衍射探测部，接收所述第一光束，用于探测所述第一光束衍射光能分布；

激光衰减探测部，接收所述第二光束后照射光栅后按波长分成多束分激光；以及

颗粒测试处理部，用于控制所述激光光源部，

其中，颗粒测试处理部与所述激光衍射探测部、所述激光衰减探测部分别通信连接，用于处理、保存与显示固体火箭发动机羽流烟颗粒参数。

2.根据权利要求1所述的固体火箭发动机羽流烟颗粒测试装置，其特征在于：

其中，所述激光光源部包括激光控制器、多个激光器、光纤耦合器、光纤准直器，

所述激光控制器分别与多个所述激光器连接，用于控制不同波长的所述多个激光器产生激光，

所述激光器产生的激光经光纤输出至所述光纤耦合器中，

所述光纤耦合器接收所述激光器产生的激光并将所述激光耦合到输出光纤中，所述光纤耦合器通过所述输出光纤与所述准直器连接。

3.根据权利要求1所述的固体火箭发动机羽流烟颗粒测试装置，其特征在于：

其中，所述激光调制部包括高斯透镜与光阑，

所述激光调制部接收所述激光光源部发出的入射激光，通过设置所述高斯透镜与所述光阑的位置参数，调制所述入射激光的光斑大小、扩束角度、有效照射测量区域的激光空间参数，将所述入射激光调制成一束汇聚的照射羽流中测量区域且定位在高斯光束瑞利区的高斯激光光束，从而控制有效照射测量区域的位置和大小，并控制测量结果表征对象。

4.根据权利要求3所述的固体火箭发动机羽流烟颗粒测试装置，其特征在于：

其中，所述激光接收部包括依次沿入射光路设置的带通滤波片、半透半反镜、聚光透镜、光纤耦合器，

所述带通滤波片过滤固体火箭发动机排气羽流辐射信号后，所述激光接收部通过所述半透半反镜将所述高斯激光分束成所述第一光束、所述第二光束，

所述第一光束输出到所述激光衍射探测部，

所述第二光束经所述聚光透镜汇聚进入所述光纤耦合器，并输出至所述激光衰减探测部，

同步获得透射激光衍射光能分布与强度，从而基于消光光谱颗粒反演算法与激光衍射颗粒反演算法同步得到不同颗粒范围的颗粒粒径测量。

5.根据权利要求4所述的固体火箭发动机羽流烟颗粒测试装置，其特征在于：

其中，激光衍射探测部包括依次设置的窄带滤波片、平面探测器与激光衍射处理器，所述激光衍射探测部位于所述激光接收部的一侧，

所述平面探测器接收所述第一光束并进行光电转换，输出至所述激光衍射处理器中，所述激光衍射处理器与所述平面探测器通过电缆连接，将电信号转变为数字信号，获得透射激光衍射光能分布。

6.根据权利要求4所述的固体火箭发动机羽流烟颗粒测试装置，其特征在于：

其中，所述激光衰减探测部包括准直器、光栅、多个光电探测器以及激光衰减处理器，

所述准直器与所述光纤耦合器通过光纤连接，将所述激光接收部输出的光纤激光准直后的准直激光照射在所述光栅上，

所述光栅接收所述准直激光后按照波长分成多束分激光。

7.根据权利要求6所述的固体火箭发动机羽流烟颗粒测试装置，其特征在于：

其中，多个光电探测器分别接收多束所述分激光后将光信号转变为电信号通过电缆输出到所述激光衰减处理器中，

所述激光衰减处理器采集多个所述光电探测器输出的电信号并将电信号转变为数字信号，从而获得不同波长透射激光强度。

8.根据权利要求5所述的固体火箭发动机羽流烟颗粒测试装置，其特征在于：

其中，所述窄带滤波片控制所述第一光束的波长。