Оптический доплеровский измеритель скорости потока жидкости или газа Советский патент 1983 года по МПК G01P5/26 

ф с Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений двух составляющих векто ра скорости потоков жидкости или газа. Известен оптический доплеррвский измеритель скорости, содержащий лазер, фокусирующий объектив, два приемных объектива направляющие зеркала, фотоприемник и электронный блок обработки информации ij , Недостатком данного устройства является невозможность измерения двух составляющих вектора сксфости и вли9 ние на результаты измерения электричео йих и магнитных полей. Наиболее близким к предлагаемому является оптический дсщлеровский изме ритель скорости потоков жидкости или газа, содержащий последовательно уотановленные лазер, фокусирующий и. пр емный объективы непрозрачную маску с двумя отверстиями, двухплечевой интерфepo ieтp, фотоприемник и частотомерШ Недостатком известного устройства является невозможность с его помощью измер$пь составляющую вектора скорости, направленную вдоль оси лазера,; что снижает точность измерений. Цель изобретения - повышение точное ти измерений за счет регистрации соста ляющей скорости потока, нщфавленной вдоль оптической оси лазера. Поставленная цель достигается тем, что в соттичес.кий доплеровский измеритель скорости потока жидкости или газа, содержащий последовательно установ ленные лазер, фокус1фующий и приемный объектиш, непрозрачную маску с двумя отверстиями, за непрозрачной маской установлен щелевой фоторегистратор, Выполненный в виде барабана с освю вращения с тогональной оптической оси, 1ФИ этом приемная щель фоторегистрато ра ориенгирована параллельно оси барабана На фиг, 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - фотограмма и схема сложения скоростей на фотограмме. Устройство состоит из осветителя, который освещает моно оматкческим Светом заранее заданную область потока, и приемной О11тической системы, ксь горая принимает рассеянный свет, иду шийг из указанной освещенной области потока. Осветитель содержит лазер 1 и фоку. С фующий объектив 2, фокусиpy&f пучок лазера в заданной .области потока. Приемная система состоит из обье тива 3, маски 4 с двумя отверстиями и щелевого фоторегистратора, который вкшочает барабан 5, выполненный с возможностью вращения и щель 6, которая , ориентирована параллельно оси барабана. На боковой поверхности барабана закреплена фотопленка 7. Устройство работает следующим образом. Двигающиеся с потоком жидкости частицы попадают в область, освещенную пучком лазера , и становятся источниками рассеянного света. Если вданный момент времени в освещенной области, BsanppMep, в точке А находится частица, то рассеяншлй на ней свет попадает ,в объектив 3, Маска 4 выделяет из него два Пучка, которые за маской пересекаются и в плоскости щели 6 дают бегущую систему интерфе ренционных полос. Скорость V перемещения интерференционных полос однозначно связана (через величины допплеровс- ; ких сдвигов часзтоты в вьздёленных пучках рассеянного света) с составляющей скорости V движения частицы. За щелью 6 образуется система узких параллельньдх пучков, соответствующих. областям консгруктивной интерференции. На-движущейся пленке фртррегистратора эти пучки оотавляют экспонированнью следы в виде . наклонных полос. Угол у наклона полос определяется скоростью V перемещения интерференционной картины-и скоростью И R движения фотопленки, где «) - угловая скорость б арабана фоторегнстрато- ра| - радиус этого барабана. Расстояние 5 между полосами, измеренное по вертикали {ф11г.2), однозначно связано (через параметры объектива 3) с рассто нием &2 от частицы до объектива. На проявленной фотфрамме измеряют , расстояние о и изменение 4S рассто5шия на выбранном участке фотограммы. Поо-; кольну сксфость .Ц движения фотсшленки известна, то по измер енным величинам определяют составля тцую скорости жидкости V JJ , , (t - время скоости жидкости), знаки этих составляющих и координату д. 2, точки замера составляющих скорости. Поскольку в предлагаемом приборе нет электронных узлов, то результат измерения скорости : не подвергается влийнию п ремешшх электрических и маг нитнъ1х полей..

ОПТИЧЕСКИЙ ДОПЛЕРОВСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПОТОКА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА, содержащий по Ьедовательно установленные лазер, фокус{фующий и приемный объективы, непроданную маску с двумя отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет регистрации составляющей скорости потока, направленной вдоль оптической оси лазера/ в нем за непрозрачной маской установлен щелевой фоторегистратор, вьлполненный в виде барабана с осью щения, с тогональной-О1ггической оси, при этом 1фиемная щель фоторегистрвгтора ориентирована параллельно оси б нрабана.

Фиг, 2