分层且油体位于水体的上方； 2) 如发明装置图1所示，打开计算机1并启动激光器2、信号采集器ICCD15及数控升 降台8 ; 3) 开启激光器2并使激光依次透过半波片3、偏振片4、四分之一波片5和第一凸透镜 6后射入第二玻璃槽706中； 4) 计算机1控制数控升降台8,使激光打在混合分层液体中的水体的下部，计算机1通 过信号采集器ICCD15采集此时的布里渊散射信号； 5) 通过水浴加热器7加热混合分层液体，采集此深度下不同温度的布里渊散射信号； 6) 计算机1控制数控升降台8上升，使激光打在混合分层液体中的水体的中部，计算机 1通过信号采集器ICCD15采集此时的布里渊散射信号； 7) 重复步骤5); 8) 计算机1控制数控升降台8上升，使激光打在混合分层液体中的水体与油体的分界 层上，计算机1通过信号采集器ICXD15采集此时的布里渊散射信号； 9) 重复步骤5); 10) 计算机1控制数控升降台8上升，使激光打在混合分层液体中的油体的下部，计算 机1通过信号采集器ICCD15采集此时的布里渊散射信号； 11) 重复步骤5); 12) 计算机1控制数控升降台8上升，使激光打在混合分层液体中的油体的中部，计算 机1通过信号采集器ICCD15采集此时的布里渊散射信号； 13) 重复步骤5); 14) 计算机1将上述采于不同温度下的不同混合分层的布里渊散射信号作分析处理， 并获得不同混合分层及临界状态下布里渊散射各特性的差异，绘制出各个温度下不同层次 的布里渊散射信号数据。
[0019]在测量不同温度的布里渊散射信号时，通过较为稳定的水浴加热法，控制混合分 层液体的温度。
[0020] 实施例：图2为本发明中的水浴加热器局部剖面结构示意图。探测介于牛顿及非 牛顿流体间临界状态下布里渊散射信号并分析散射信号的特性时，必须考虑温度对散射信 号的影响。因此，为保证混合分层液体温度的稳定及测量多温度下的散射信号，采用此种水 浴加热器，可满足测量精度的需求。
[0021] 图3为图2中A-A向截面结构示意图。图中701.外壳，702?隔热材料，703?加热 板，704.第一玻璃槽，705?纯净水，706.第二玻璃槽，707?混合待测液体； 外壳701采用塑胶材料，厚度为3?5mm;隔热材料702采用玻璃纤维，填充厚度为 3cm;加热板703功率为30W左右，厚度为5mm，紧贴在第一玻璃槽704上；第一玻璃槽704 的厚度为3mm，内直径为8cm，外直径为8. 3cm;第二玻璃槽706的厚度为2mm，内直径为5cm， 外直径为5. 2cm。
[0022] 图4为第二玻璃槽内探测混合分层液体中的水体下部的激光光路图。计算机1通 过数控升降台8调节水浴加热器7的高度，将激光会聚在混合分层液体中的水体的下部并 采集分析该层布里渊散射信号。
[0023] 图5为第二玻璃槽内探测混合分层液体中的水体中部的激光光路图。计算机1通 过数控升降台8调节水浴加热器7的高度，将激光会聚在混合分层液体中的水体的中部并 采集分析该层布里渊散射信号。
[0024] 图6为第二玻璃槽内探测混合分层液体中的水体与油体分界层（临界状态)激光光 路图。计算机1通过数控升降台8调节水浴加热器7的高度，将激光会聚在混合分层液体 中的水体与油体分界层并采集分析该层布里渊散射信号。
[0025] 图7为第二玻璃槽内探测混合分层液体中的油体下部的激光光路图。计算机1通 过数控升降台8调节水浴加热器7的高度，将激光会聚在混合分层液体中的油体的下部并 采集分析该层布里渊散射信号。
[0026] 图8为第二玻璃槽内探测混合分层液体中的油体中部的激光光路图。计算机1通 过数控升降台8调节水浴加热器7的高度，将激光会聚在混合分层液体中的油体的中部并 采集分析该层布里渊散射信号。
[0027] 图9为为本发明的布里渊散射二维环状谱(黑色区域）和对应黑色区域AB⑶点 的一维布里渊谱（白色区域)。黑色区域内的圆环为各级布里渊散射及瑞利散射构成的双 环结构，白色区域为黑色区域内圆环直径过A、B、C、D点截取的一维信号图，其中A点为N 级布里渊散射，B点为N级瑞利散射，C点为N-1级布里渊散射，D点为N-1级瑞利散射， 为植物油的受激布里渊散射频移量。通过计算机采用Winview软件对光谱信号进行处理 分析并通过公式
【主权项】
1. 牛顿及非牛顿流体间临界状态下布里渊散射的研究方法，其特征在于，计算机分别 连接激光器、信号采集器ICCD和数控升降台，长焦镜头与信号采集器ICCD对接，激光器前 方依次设置有半波片、偏振片、四分之一波片、第一凸透镜及水浴加热器，激光器输出的激 光光轴与半波片、四分之一波片及第一凸透镜共轴，偏振片与激光光轴呈45°角，激光依次 透过半波片、偏振片、四分之一波片及第一凸透镜，再射入数控升降台上的水浴加热器中； 偏振片的另一侧对应设置有反射三棱镜，反射三棱镜的一侧依次设置有第二凸透镜、狭缝、 第三凸透镜、F-P标准具、长焦镜头及信号采集器ICCD，经反射三棱镜反射的信号光光轴与 第二凸透镜、狭缝、第三凸透镜、F-P标准具、长焦镜头及信号采集器ICCD共轴，信号光依次 透过第二凸透镜、狭缝、第三凸透镜、F-P标准具及长焦镜头，最后由信号采集器ICXD采集 布里渊散射信号并由计算机处理； 所述水浴加热器呈圆筒状，由外至内依次设置有外壳、隔热材料、加热板、第一玻璃槽、 纯净水、第二玻璃槽和混合待测液体；外壳、隔热材料、加热板、第一玻璃槽及第二玻璃槽 均为圆柱体，外壳紧密包裹隔热材料，加热板由隔热材料包裹，第一玻璃槽与加热板紧密贴 合，第一玻璃槽与第二玻璃槽之间充满纯净水，第二玻璃槽内装有混合待测液体； 其步骤如下： (1) 取等量的纯净水及纯净植物油，将其置于振荡器中，使纯净水和纯净植物油充分混 合，形成混合液体，将这种混合液体加入密封的水浴加热器内，水浴加热器置于阴凉通风处 数日并控制混合分层液体的温度，在第二玻璃槽内形成混合分层液体，且油体位于水体的 上方； (2) 打开计算机并启动激光器、信号采集器ICCD及数控升降台； (3) 开启激光器并使激光依次透过半波片、偏振片、四分之一波片和第一凸透镜后射入 第二玻璃槽中； (4) 由计算机控制数控升降台，使激光依次打在混合分层液体中的水体的下部和中部、 水体与油体的分界层以及油体的下部和中部；在检测不同深度时通过水浴加热器加热混合 分层液体，计算机通过信号采集器ICCD分别采集不同深度下的不同温度的布里渊散射信 号； (5) 计算机将上述采集于不同温度下的不同混合分层的布里渊散射信号作分析处理， 并获得不同混合分层及临界状态下布里渊散射各特性的差异，绘制出各个温度下不同层次 的布里渊散射信号数据。
2. 根据权利要求1所述的牛顿及非牛顿流体间临界状态下布里渊散射的研究方法，其 特征在于，所述水浴加热器控制混合分层液体的温度范围为25°C?60°C，且每隔一摄氏度 采集一个信号。
【专利摘要】本发明公开了牛顿及非牛顿流体间临界状态下布里渊散射的研究方法，取等量的纯净水及纯净植物油，将其置于振荡器中，使纯净水和纯净植物油充分混合，形成混合液体，且油体位于水体的上方；使激光依次打在混合分层液体中的水体的下部和中部、水体与油体的分界层以及油体的下部和中部；在检测不同深度时通过水浴加热器加热混合分层液体，计算机通过信号采集器ICCD分别采集不同深度下的不同温度的布里渊散射信号，并由计算机处理，绘制出各个温度下不同层次的布里渊散射信号数据。通过采集临界状态的布里渊散射信号，分析临界状态下布里渊散射各参量的特性，便于揭示不同类流体产生的布里渊散射特性。
【IPC分类】G01N21-49
【公开号】CN104614344
【申请号】CN201510057412
【发明人】王泓鹏, 何兴道, 史久林, 钱佳成, 武浩鹏, 严峰
【申请人】南昌航空大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月4日