Оптический измеритель скорости Советский патент 1993 года по МПК G01P5/26 

со

00

to

15

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано ДЛЯ бесконтактного измерения отношения 111луктуационнай составляющей скорости к средней иолеречной на- праплен1по распространения излучения скорости турбулентного потока жидкости, газа, плазг-1ы.

Целью извбретепия является повышение точнос-ви 3,1 счет определения пульсационных характеристик турбулентности.

Изобретение поясняется чертежом.;

Устройство содержит искусственный (или естестпснный) источний излучения (на чертеже не показан), два приемника 1, 2 излучения, расположенные на известном расстоянии друг от друга, два узкополос1гых электрических фильтра 3, 4, подключенных к выходам приемников излучения I, 2, два блока 5, 6 выделения огибающ}гх, коррелятор 7, фазометр 8, и усредняющую цепочку 9.с дисперсиометром 10.

При этом блоки 5, 6 выделения огибающих соединены входам: с выходами уэкополосных электрических фильтров 3, А и входами фазометра 8, а выходами - с входами коррелятора 7. Выход j фазе -leTpa 8 подключен к вход усред- няюи 5Г цепочки 9 и дисперсиометра 10.

1 ройство работает следующим обр i м.

ктуации излучения естестненночастоте фазометром 8 и определяют среднее значение с помощью передающей цепочки 9 и дисперсию флуктуаци разности фаз дисперсиометром 10.

Пример 1 .

Оптическое излучение естественно или искусственного источника, прошедшее через турбулентный поток, ре гистрируется приемниками I и 2 инте сивности излучения, например ФЭУ-7 с входными апертурами 1 мм, разнесе ными на 14 мм. С выходов приемников 1 и 2 сигналы, пропорциональные флу туациям интенсивности излучения, по ступают на два электрических трех- звездных селективных узкополосных фильтра 3 и 4, настроенных на часто ту 27 Гц с полосой пропускания + 0,8 Гц и единтичностью фазовых ха рактеристик ± 2 соответственно. С выходов электрических узкополосных фильтров сигнал поступает на два двухполупериодных выпрямителя с 25 усредняющими С-цепочками соответственно. Сигналы с выходов блоков 5 и 6 поступают на первый и второй вход коррелятора 7, выполненного по схем множения двух сигналов на вакуум- ных термопреобразователях ТВБ-4.

Кроме того, сигналы с выходов электрических узкополосных фильтро 3 и 4 поступают на первый и второй входы фазометра Ф-2-13 (8)i с вых да которого сигнал, пропорцио1галь20

го . и искусственного источника, про-35 f разности фаз двух узкополосных

o

5

j

частоте фазометром 8 и определяют среднее значение с помощью передающей цепочки 9 и дисперсию флуктуации i разности фаз дисперсиометром 10.

Пример 1 .

Оптическое излучение естественного или искусственного источника, прошедшее через турбулентный поток, регистрируется приемниками I и 2 интенсивности излучения, например ФЭУ-79, с входными апертурами 1 мм, разнесенными на 14 мм. С выходов приемников 1 и 2 сигналы, пропорциональные флук- туациям интенсивности излучения, поступают на два электрических трех- звездных селективных узкополосных фильтра 3 и 4, настроенных на частоту 27 Гц с полосой пропускания + 0,8 Гц и единтичностью фазовых характеристик ± 2 соответственно. С выходов электрических узкополосных фильтров сигнал поступает на два двухполупериодных выпрямителя с 5 усредняющими С-цепочками соответст венно. Сигналы с выходов блоков 5 и 6 поступают на первый и второй входы коррелятора 7, выполненного по схеме множения двух сигналов на вакуум- ных термопреобразователях ТВБ-4.

Кроме того, сигналы с выходов электрических узкополосных фильтров 3 и 4 поступают на первый и второй входы фазометра Ф-2-13 (8)i с выхода которого сигнал, пропорцио1галь0

5 f разности фаз двух узкополосных

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повышение точности. Устройство содержит приемники 1 и 2 излучения, узкополосные электрические фильтры 3 и 4, блоки 5 и 6 выделения огибающей, коррелятор 7, фазометр 8, усредняющую цепочку 9 и дисперсиометр 10. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет определить отношение фпуктуационной составляющей скорости к средней поперечной направлению распространения излучения скорости турбулентного потока. 1 з.п. ф-лы, I ил.

( го через случайно-неоднородную среду, регистрируют двумя приемниками 1 и 2, разнесенными в плоскости, перпендикулярной палравленгпо распространения излучения, выделяют из этих сигналов спектральные составляющие флуктуации излучения на одинаковой частоте указанными электри- часкиьш фильтрами 3 и 4 соответственно. Далее корреляцию между пыделенны-45 выми следящими фазометрами оптическоми спектральными составляющими фпук- туац11й излучения на одинаковой частоте определяют двумя способами В первом случае выделяют огибающие выделенных спектральных составляющих флуктуации излу тепия на одинаковой частоте блоками 5, 6 выделения огибающих соответственно, и определяют корреляцию между огибающими ввделеи- ных спектральных составляющих с помощью коррелятора 7. Во втором случае измеряют.разность фаз между выде- ленньми спектральиыг-ш составляющими флуктуации 1 злучения па одш аковой

0

сигналов, поступает на усредняющую С-цепочку 9 и дисперсиометр 10, также выполненньЛ по схеме умножения двух сигналов на вакуумных термопреобразователях ТВБ-4.

П р и м е р 2. Оптическое излучение естественного или искусственного источника, прогаеД1чее через турбулентный поток, регистрируют двумя цифрого диапазона, которые могут отслеживать фазовые флуктуации оптических колебаний интерференционным способом от долей до нескольких сотен радиан,

позволяет измерять скорость .турбулентного потока на трасах от не-. .. скольких метров до нескольких километров. После цифроаналогового преобразователя 10-разрядными ЦАП 572 . .

ПА1 сигналы с выходов фазометров оптического диапазона поступают на . электрические узкополосные фильтры 3 и 4 соответственно, и далее по cxe-i ме, представленной на чертеже.

П р и м е р 3. Оптическое излучение естестпенного или искусственного источника, прошедшее через турбулентный поток, регистрируют двумя приемниками I и 2 флуктуации смещения энергетического центра тяжести дифракционного изображения за линзой, выполненными на основе координатно- чувствительных приемников, например диссекторов ЛИ-605. С выходов измерителей флуктуации смещения энергетического центра тяжести сигнал поступает на электрические узкополосны фильтры 3 и А соответственно и далее по схеме, представленной на чертеже.

Использование изобретения позво - ляет определять отношение флуктуа- ционной составляющей скорости к средней поперечиой направлению распро- странения излучения скорости турбулентного потока, что необходимо учитывать, например, при распростра

нении высокоиитенсивного излучения в атмосфере, так как флуктуации скорости ветра являются- одним из важных факторов, препятствующих передаче энергии через атмосферу.

Формула изобретения

2.Измеритель по п.1, о тл и- чающийся тем, что в него введен дисперсиометр, подключенный к выходу фазометра.