本发明涉及一种仪器,尤其是一种绝对速度测量仪。
背景技术:
1、随着科技的飞速发展,速度测量技术在各个领域中扮演着越来越重要的角色。特别是在交通运输、工业自动化、航空航天等领域,对速度测量的准确性和实时性要求极高。然而,传统的速度测量方法,如机械式转速计、电磁式测速仪等,往往受到环境、材质等因素的影响,难以实现对各种速度范围的精确测量。
技术实现思路
1、鉴于上述状况,有必要提供一种解决上述至少一种问题的绝对速度测量仪,包括脉冲发生器、脉冲接收器、脉冲反射器、原子钟与控制系统模块以及测量仪主体,所述测量仪主体包括第一腔室以及第二腔室,所述第一腔室内的环境为密封真空状态,所述第二腔室内的环境完全开放并与外界时空相连通,所述第一腔室设置有所述脉冲发生器以及所述脉冲接收器,所述第二腔室也设置有所述脉冲发生器以及所述脉冲接收器,所述脉冲发生器指向所述脉冲接收器的方向与被测速物体的行驶的方向相反,所述脉冲反射器设置于所述第一腔室以及第二腔室内,所述原子钟与控制系统模块用于控制和记录接收信号以及测算速度。
2、优选地,所述脉冲发生器包括电磁脉冲发生器。
3、优选地,所述脉冲接收器包括电磁脉冲接收器。
4、优选地,所述脉冲发生器包括光脉冲发生器。
5、优选地,所述脉冲接收器包括光脉冲接收器。
6、优选地,所述脉冲反射器包括四块全反射棱镜,分别设置于所述第一腔室以及所述第二腔室的两端,其中,所述棱镜的全反射平面与所述第一腔室和所述第二腔室的分割面形成45°角。
7、优选地,所述原子钟与控制系统模块根据以下公式计算速度:
8、v=c×(t、―t)/t
9、其中,v为被测速主体相对于外界相对静止时空参考系的速度,c为光在真空中传播的速度,t、为第一腔室内所述脉冲接收器接收到所述脉冲发生器信号的时间,t为第二腔室内所述脉冲接收器接收到所述脉冲发生器信号的时间。
10、优选地,在被测速主体低于速度所述原子钟与控制系统模块根据以下公式计算速度:
11、v=c×(t、―t)/t
12、其中,v为被测速主体相对于外界相对静止时空参考系的速度,c为光在真空中传播的速度,t、为第一腔室内所述脉冲接收器接收到所述脉冲发生器信号的时间,t为第二腔室内所述脉冲接收器接收到所述脉冲发生器信号的时间。
13、优选地,在被测速主体高于速度v阈,所述原子钟与控制系统模块根据以下公式计算速度:
14、v=c×(t、2―t2)/(t、2+t2)
15、其中,v为被测速主体相对于外界相对静止时空参考系的速度,c为光在真空中传播的速度,t、为第一腔室内所述脉冲接收器接收到所述脉冲发生器信号的时间,t为第二腔室内所述脉冲接收器接收到所述脉冲发生器信号的时间。
1.一种绝对速度测量仪,其特征在于,包括:脉冲发生器、脉冲接收器、脉冲反射器、原子钟与控制系统模块以及测量仪主体,所述测量仪主体包括第一腔室以及第二腔室,所述第一腔室内的环境为真空状态,所述第二腔室内的环境完全开放并与外界时空相连通,所述第一腔室设置有所述脉冲发生器以及所述脉冲接收器,所述第二腔室也设置有所述脉冲发生器以及所述脉冲接收器,所述脉冲发生器指向所述脉冲接收器的方向与被测速物体的运动方向相反,所述脉冲反射器设置于所述第一腔室以及第二腔室内,所述原子钟与控制系统模块用于记录接收信号以及测算速度。
2.如权利要求1所述的绝对速度测量仪,其特征在于:所述脉冲发生器包括电磁脉冲发生器。
3.如权利要求2所述的绝对速度测量仪,其特征在于:所述脉冲接收器包括电磁脉冲接收器。
4.如权利要求1所述的绝对速度测量仪,其特征在于:所述脉冲发生器包括光脉冲发生器。
5.如权利要求4所述的绝对速度测量仪,其特征在于:所述脉冲接收器包括光脉冲接收器。
6.如权利要求1所述的绝对速度测量仪,其特征在于:所述脉冲反射器包括四块全反射棱镜,分别设置于所述第一腔室以及所述第二腔室的两端,其中,所述棱镜的全反射平面与所述第一腔室和所述第二腔室的分割面形成45°角。
7.如权利要求1所述的绝对速度测量仪,其特征在于:所述原子钟与控制系统模块根据以下公式计算速度:
8.如权利要求7所述的绝对速度测量仪,其特征在于:在被测速主体低于速度所述原子钟与控制系统模块根据以下公式计算速度:
9.如权利要求8所述的绝对速度测量仪,其特征在于:在被测速主体高于速度v阈,所述原子钟与控制系统模块根据以下公式计算速度: