[实用新型]一种分段式大气湍流模拟装置

说明书

本实用新型提供一种分段式大气湍流模拟装置，包括模拟室、温度测量系统和自动控制系统，其中模拟室分为强湍流发生室、温度精确控制室和弱湍流发生室，强湍流发生室、温度精确控制室和弱湍流发生室从左往右依次排列，每一室为长方体形，长方体形采用隔热材料制成，每一室中的中心位置开设有左右贯穿整个室的激光穿透孔，每一室底部固定有大小均匀的加热装置，每一室上端设有冷却系统，模拟室通过温度测量系统与自动控制系统相连。本方案通过强湍流发生室给定温度变化，温度精确控制室精确控制温度变化，弱湍流发生室产生弱湍流，从而实现了本装置内相干长度控制范围广，控制精度高；并通过自动控制系统进行温度控制，实现温度的快速变化。

技术领域

本实用新型涉及大气湍流模拟技术领域，尤其涉及一种分段式大气湍流模拟装置。

背景技术

在激光大气传输应用中，对大气湍流的描述一般包括大气折射率结构常数、相干长度等。但在实际大气中，大气湍流随时间、空间有着较大的变化，很难维持较为稳定的状态，这给激光大气传输效应的定量研究带来困难，而实验室模拟大气湍流有着较好的稳定性，并且可以进行控制和调节，从而模拟出不同参数的大气湍流状态。

目前，现有的大气湍流模拟装置基本上都是一段式，即在整段装置内控制温度来得到相应的大气折射率结构常数和相干长度。但是由于装置比较长，在控制温度上可能并不能使装置内每一处都有相同的温度，因此并不能精确控制其温度，这就使得大气折射率结构常数以及相干长度的控制范围较小、控制精度较低，从而导致得不到理想的结果。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种分段式大气湍流模拟装置。

一种分段式大气湍流模拟装置，其特征在于，包括模拟室、温度测量系统和自动控制系统，其中所述模拟室分为强湍流发生室、温度精确控制室和弱湍流发生室，所述强湍流发生室、所述温度精确控制室和所述弱湍流发生室从左往右依次排列，每一室为长方体形，所述长方体形采用隔热材料制成，所述每一室中的中心位置开设有左右贯穿整个室的激光穿透孔，所述每一室底部固定有均匀分布的加热装置，所述每一室上端设有冷却系统，所述模拟室通过温度测量系统与自动控制系统相连。

进一步地，所述模拟室的相邻两室之间设有封窗玻璃。

进一步地，所述冷却系统由冷凝管和水冷循环系统组成。

进一步地，所述温度测量系统由温度传感器、AD转换器和数据采集系统组成。

进一步地，所述温度传感器均匀分布在所述模拟室的上下表面内。

进一步地，所述自动控制系统具体为温控系统。

进一步地，还包括激光发射端和激光接收端，所述激光发射端位于所述模拟室的左侧，所激光接收端位于所述模拟室的右侧。

上述一种分段式大气湍流模拟装置，通过强湍流发生室给定温度变化；利用温度精确控制室精确控制温度变化；再通过弱湍流发生室产生弱湍流，通过模拟室中各室的协调运行，从而实现了本装置内相干长度控制范围广，控制精度高，并且通过冷却系统、加热装置、温度测量系统和自动控制系统让温度变化变得方便。

附图说明

图1为一个实施例中一种分段式大气湍流模拟装置的结构示意图；

图2为一个实施例中强湍流发生室的结构示意图。

附图中，模拟室1、强湍流发生室11、温度精确控制室12、弱湍流发生室13、封窗玻璃14、冷却系统2、冷凝管21、加热装置3、激光穿透孔4、温度测量系统5、温度传感器51、自动控制系统6、激光发射端7、激光接收端8。

具体实施方式

为了使本实用新型更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。