[发明专利]一种最劣镜面视宁度的测量方法

权利要求书

1.一种最劣镜面视宁度的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（1）、测量一年周期内望远镜运行期间的镜面、镜体附属结构和空气的温度数据，获取镜面与空气温差绝对值最大时的镜面温度分布、镜体附属结构表面温度和空气温度；测量一年周期内望远镜运行期间的风速和风向数据，获取风速最小值及对应的风向；

步骤（2）、测量望远镜所处站址的大气压强参数，测量镜体及镜体附属结构的尺寸参数；

步骤（3）、计算镜体周围空气温度场：

根据镜体和镜体附属结构的材质和尺寸参数，借助Fluent软件建立镜体、镜体附属结构和周围空气模型，根据步骤（1）和（2）的测量数据，计算镜体周围空气的温度场；

步骤（4）、计算最劣镜面视宁度：

以镜面中心为初始高度，沿镜面法线方向，划分n₀个分层面S_i，其中，i=1,2,3…. n₀，对镜面前方的空气进行分层，每层空气厚度为Δ_Z；分层面S_i中的节点总数设为n₁，依次读取每一个分层面S_i中的每一个节点N_ij，其中，j=1,2,3…n₁，分别以节点N_ij为圆心，分别以R±Δ_r为内、外半径做圆，环带内的节点总数设为n₂，分别称为N_k，其中，k=1,2,3…n₂，依次读取节点N_ij和N_k的温度值，并赋值给T_ij和T_k；利用公式，

，

计算最劣镜面视宁度r_m，其中R小于镜面的半径，Δ_r小于R的二分之一；λ为望远镜工作波段的中间值，单位为米；P为望远镜站址的大气压强，单位为帕。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述步骤（1）中，镜面温度分布测量是将测温装置的温度探头置入方体导热硅胶内，靠近方体导热硅胶下表面，方体导热硅胶下表面粘附在镜面上，一套测温装置与一个方体导热硅胶构成一个测温单元。

3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于：沿镜面径向布置33个测温单元，同时获取33个温度值。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述空气温度为望远镜站址附近的气温，所述镜体附属结构为用于镜体定位的支撑机械结构。

5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述步骤（3）中，计算镜体周围空气的温度场包括：设置测量的风速最小值作为速度入口的边界参数、设置温差最大值时的镜面、镜体附属结构表面的实测温度和空气温度作为相对应模型的温度边界参数、设置空气温度作为Fluent计算的初始温度、设置实测气温数据对应的空气密度为计算时的操作密度、设置测量的大气压强作为计算时的操作压强、选择符合镜体周边实际环境的Fluent计算模式，进行流固耦合计算。