透射虚栅计量法及其在液面微变形测量中的应用

• 作者: 何光 刘战伟 谢惠民 赵玉臣 黄先富
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 测量 液面形貌 透射虚栅 离面位移 硬币
• 年，卷（期）: 2012,（9）
• 所属期刊栏目: 测量与计量
• 页码范围: 131-135
• 页数: 5页
• 分类号: O348
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201239.0908001

摘要

提出了一种非接触式结构光测量液面微变形剖面曲线的方法.基于几何透射虚栅变形的原理,推导了液面离面变形与水底虚栅面内位移之间的数学关系.将一张单向几何光栅(频率为1～5 line/mm)置于盛有已发生变形的水的透明水槽下方,并在水槽上方布置电荷耦合器件(CCD)相机,记录下因液面离面变形而产生的透射虚栅变形图.使用条纹中心算法对所采集的变形栅图进行细化、赋级和插值运算,可得到该虚栅图的位移矢量场.将之代入所推导的数学关系式中,即可迭代求得液面的离面变形剖面曲线.运用该方法对一分硬币漂浮于水面时引起的液面离面变形剖面曲线进行求解绘制,所测得结果与已有文献的结果相比较相差仅为2％,证明了该方法的有效性和可行性.