Измеритель скорости Советский патент 1987 года по МПК G01P5/26 

. Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в экспериментальной гидро- и газодинамике.

Целью изобретения является снижение погрешностей.

На чертеже приведен измеритель скорости.

Устройство содержит последователь- но расположенные лазер 1, дефлектор 2, поляризационную призму Рошона 3, четвертьволновую фазовую пластинку 4 формирователь оптической базы в виде расширителя лазерного пучка, состоя- щего из объективов 5 и 6 и фокусирующего объектива 7. На пути рассеянного в обратном направлении и отклонен- Hofo призмой Рошона светового пучка установлен фотоприемник 8 с объекти- вом 9 и полевой диафрагмой 10 на входе. К выходу фотоприемника последовательно подключены усилитель-формирователь 11, периодомер 12, индикатор 13 скорости, блок 14 памяти, ячейки которого подсоединены к блоку 15 сравнения, выход которого подключен к уп- равля ющему входу дефлектора и к индикатору 13 скорости.

Устройство работает следующим об- разом.

Излучение лазера 1 направляют через дефлектор 2, поляризационную призму Рошона 3, четвертьволновую фазовую пластинку 4, систему объективов 5 и 6 и фокусируют в исследуемой среде объективом 7. В плоскости минимального сечения пучка, оптически сопряженной с плоскостью фотоприемника 8,находится исследуемая движущаяся среда.

Как только одна из частиц попадает в зондирующее поле, она начинает рассеивать лазерное излучение. Рассеянное в обратном направлении излучение проходит систему объективов 7, 6 и 5, четвертьволновую пластинку 4, отклоняется призмой Рошона 3 на объектив 9, проходит через полевую диафрагму 10 и попадает на фотоприемник 8

Подключенный к выходу фотоприемни- ка усилитель-формирователь 11 формирует электрический сигнал в стандартных логических уровнях, поступаюшдй на периодомер 12. Периодомер измеряет временной интервал между приходом п-го импульса и ti+l-ro и записывает результат в блок 14 памяти, в котором хранится также ранее записанное

значение интервала между п-1 и п-ым импульсами,, Если модуль разности интервалов п-1 и п, а также п и п+1 не превышает заданной величины, блок 15 сравнения (цифровой компаратор) подает команду на дефлектор 2, который переводит зондирующее поле с в следующую равноотстоящую позицию,после чего описанный цикл работы повторяется. Превышение разности заданной величины означает, что один из этих временных интервалов сформирован световыми импульсами от другой частицы и является ложным, поэтому система переходит в начальное состоя ние и цикл измерений повторяется.

Таким образом в данной системе осуществляется вьигрьш в используемой энергии, что повьш1ает .точность измерений.

Индикатор 13 скорости служит для определения и отображения измеряемой скорости.Величина скорости определяется как частное расстояние между позициями на измеренный усредненный период

, N V л / -- т

W п п

где JL - расстояние между позициями

светового пучка; 1 время пересечения частицей

известного расстояния между

соседними позициями; N - ЧИСЛО равноотстоящих, позиций

в измерительном объеме. Формула изобретения

Измеритель скорост.и, содержащий оптически согласованн.ые лазер, формирователь оптической базы измерения, приемный обт ектив с апертурной диафрагмой и фотоприемник, подключенньм выходом через усилитель-формирователь к периодомеру, соединенному с индикатором скорости, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешностей,, в него введены дефлектор поляризационная призма Рошана с фазовой пластиной, блок сравнения и блок памяти, при этом дефлектор установлен за лазером, поляризационная призма Рошана и фазовая пласггина последовательно установлены мехзду дефлектором и формирователем оптической базы измерения и оптически согласованы с фо- топриемником, выход периодомера подключен через последовательно соединенные блок памяти и блок сравнения к управляющему входу де хтектора.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в гидро- и газодинамике, океанологии, промышленной технологии. Цель изобретения - снижение погрешности. Излучение лазера направляют через дефлектор 2, поляризационную призму Рошона 3, четвертьволновую фазовую пластинку 4, систему объективов 5 и 6 и фокусируют в исследуемой среде, находящейся в плоскости минимального сечения пучка, объективом 7.Рассеянное в обратном направлении излучение проходит через полевую диафрагму 10, попадает на фотоприемник 8. . Усилитель 11 формирует электрический сигнал в стандартных логических уровнях, поступающий на периодомер 12. Последний измеряет временной интервал между приходом п-го импульса и П+1-ГО и записьшает результат в блок 14 памяти, где хранится ранее.записанное значение интервалов п-1 импуль- сов. Если модуль разности интервалов не превьшает заданную величину, то определяют скорость как частное характерного размера пространственной структуры оптического поля к измеряемому временному интервалу. 1 ил. i О) ел