CN111273054A - 流动测量方法以及用于光学的流动测量的流动测量装置 - Google Patents

流动测量方法以及用于光学的流动测量的流动测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光学地测量在封闭截面中的流体(10)的体积流的流动测量方法以及用于此的流动测量装置(1)，其有至少一个光源(11)和至少一个传感器单元(12)，通过传感器单元在测量平面(14)之内检测在流体(10)中存在的颗粒(13)。通过光源(11)照亮至少一个测量平面和存在于其中的颗粒(13)，提供具有至少两个或多个单个探测器(12a、12b、12c、12b)的传感器单元(12)，通过传感器单元输出传感器信号(S)，其中，在传感器单元(12)之后连接计算单元(16)，在使用空间滤波技术的情况下，通过计算单元以对单个探测器(12a、12b、12c、12b)的单个信号积分和加权的方式，实时地处理所感器信号(S)，并作为输出信号(18)输出。

Description

流动测量方法以及用于光学的流动测量的流动测量装置
技术领域
本发明涉及一种光学地测量在封闭截面中的流体的体积流的流动测量方法，以及一种用于此的流动测量装置，流动测量装置具有至少一个光源和至少一个传感器单元，通过传感器单元在测量平面之内检测在流体中存在的颗粒。
背景技术
很多流量测量方法是扩散性测量方法，这种方法影响流动并且进而例如引起可能的测量误差。此外，存在以不同的工作原理为基础的非扩散性方法。
通过用于流动测量的非扩散性方法，不会像通过在流动中插入测量感应器进行测量那样干扰在管区段中的流体流动，从而在原理方面，非扩散性测量方法是优选的。因此，在用于测量流体的流动速度的非扩散性方法中，不必进行与流体的机械交互或耦合，然而与在借助于例如伸入流动的流体中的测量感应器的机械的相互作用的流动测量中相比，测量成本明显更高。
这种类型的过程适宜地可应用的非扩散性流量和体积流测量方法基于不同的工作原理。可在不改动管的情况下使用声学的方法，然而声学的方法仅仅提供积分的值。科里奥利方法确定积分的质量流。磁性感应的方法以传导性液体为前提。用于确定流量或体积流的过程适宜的光学传感器原理目前尚未被实现并且也未在文献中已知。根据在管中的流动形态的流量和体积流测量需要连续地、时间上离散地且能实时地测量该流动形态。目前已知的用于确定体积流的光学流动技术不能实时地连续地时间上离散地以低的硬件成本确定在管区段中的流动形态。
用于例如也在管区段之内的流动测量的光学方法基于，例如当流体流过管区段时，将电磁波、尤其是光射入流体中。基本上可分为，逐点的测量方法，积分的测量方法和空间离散的测量方法。
用于逐点的测量方法的示例是激光多普勒技术。在此，始终仅仅能测量局部非常有限的区域，并且通过得到的小的测量区域，仅仅能不准确地说明流体的总体积流。尤其是，这涉及具有显著的或者甚至动态变化的流动形态的流动。典型地，对于静态的流动，通过扫描流形实现利用激光多普勒技术进行体积流测量。
在专利文献DE 10 2005 042 954 A1中将激光多普勒技术扩展用于为空间离散地确定流动形态。然而，在此描述的流形传感器需要高的成本以用于实现、校正和耦合叠加的发散的干涉带结构。也必须光学地和/或机械地进行干涉结构与过程的匹配。此外，激光多普勒技术始终需要相干光以及进而激光辐射源。此外，传感器不能直接通过弯曲的表面测量，因为由此干扰了干涉模型。
积分的方法是例如从专利文献CA 2 439 242 A1中已知的光学的行进时间或相关性流量测量仪。该方法将在整个流动形态上的信号积分。换算成体积流需要用于流动形态的复杂的假设模型。不利的是，与速度相关的或与安装相关的流动形态变化降低了测量精度和/或动态区域。
已知的用于确定流体的空间离散的流动速度的光学测量方法是所谓的颗粒图像测速。颗粒图像测速确定在流动中存在且成像的颗粒的局部二维的偏移。该偏移估算或者以交叉相关(颗粒图像测速，简称PIV)为基础或者以图像特征追踪(颗粒追踪测速，简称PTV)为基础。由于为了评估图像数据和计算局部的速度矢量需要非常高的计算功率，不能毫无问题地实现流体的流动速度的连续的实时测量。为此所需的测量技术，尤其是为了提供高的计算功率所需的硬件，成本非常高。
此外，颗粒图像测速需要成像的均匀聚焦。对于在例如圆形管中的体积流测量和/或对于倾斜的观察方向，不能给出充分的聚焦均匀性，并且成像质量局部变化。为了在倾斜的观察方向时均匀的成像质量，颗粒图像测速使用所谓的沙姆定律组件。在光机械方面，颗粒图像测速在结构中成本高，并且由于微透镜阵列不适合用于所有图像传感器。此外，颗粒图像测速需要图像标定。在学术文献中和商业范围中都未知借助于颗粒图像测速进行连续的时间离散的实时体积流测量。
另一用于确定运动的光学方法是成像的空间滤波技术。典型地，空间滤波技术实现成用于表面的单分量的逐点的速度确定的逐点的技术。从非常多的单个控制信号的叠加中得到空间滤波信号。
一些学术上的努力致力于将空间滤波技术用于确定空间离散的流动速度。例如，在Schaeper M,Damaschke N,Kühn V,
Figure BDA0002239706620000031
S(2011)的“Particle image velocimetryby using optical spatial filtering method PIV'11”中(第9届颗粒图像测速国际学术交流会，神户，日本)，将空间滤波技术用于空间离散地测量流动速度场。相对于颗粒图像测速，成像的空间滤波技术的优点是，显著降低了用于确定局部图像偏移的计算开销。在Steinmetz T,Schaeper M,Kostbade R,Damaschke N,(2018)的“Accuracy of Time-Resolved Velocity Estimation by Adaptive Spatial Filter Velocimetry inComparison to P1V Cross Correlation”中(第19届关于激光和成像技术在流体机械中的应用的国际学术交流会，里斯本，葡萄牙)，表明，利用空间滤波技术可实现与颗粒图像测速相似的精度。而在其它方面，得到与在颗粒图像测速中相同的缺点。
空间滤波技术也用于在毛细管中的速度确定。在专利文献DE 10 2010 030 835A1中，描述了用于确定沿着一维的路径，例如沿着毛细管的单分量速度的系统。在此涉及积分的方法，该方法确定该流动方向的速度信息。
在Bergeler S,Krambeer H(2004)的“Novel optical spatial filteringmethods based on two-dimensional photodetector arrays”中(Meas Sei Technol 15:1309)以及在Menn(2010)的“Optische Messung der Flieβgeschwindigkeit vonErythrozyten zur Erfassung der Mikrozirkulation”(机械学院，罗斯托克大学)中，也将空间滤波技术用于在玻璃毛细管中确定积分的单分量流动形态。由于在体积上的照明以及由此存在的在观察方向上的累积，不能确定纯粹的一维的流动形态，而是仅仅可确定在深度范围上的速度平均值。由于多个散射光信号的时间积分和叠加，也不再能时间上离散地实现位置滤波信号的评估。就此而言，在此也涉及空间和时间上积分的方法，该方法提供静态流动的流形平均值。为了得到均匀的成像性能，也需要体积上的照明。
由于体积上的照明和由此带来的深度累积，为了定量的流量确定，需要用于流动形态的假设模型。在Bergeler和Krambeer(2004)以及Menn(2010)的文献中，相应地仅仅涉及关于测得的流动形态的形状的定性说明以及相对于理论走向的定量缩放。总地来说，这种方法不具有实时性，并且不具有足够的时间分辨率，并且此外也限制在已知的流动形态上。此外，该方法需要非常高的散射颗粒浓度和大的散射光颗粒，并且不能检测在流动中的局部横向分量(例如在流体的涡流或例如在流体的旋流时，在流动横截面中产生该横向分量)。
发明内容
本发明的目的是，进一步改进用于通过连续地时间上离散地识别流动形态测量流过封闭截面的流体中的体积流和流动速度的流动测量装置，并且创造与此相应的方法，其中，流动测量装置应使用光学的测量方法，并且应能够实时地输出流动测量的输出信号。
从根据权利要求1的前序部分所述的流动测量方法出发，并且从根据权利要求10的前序部分所述的方法出发，通过相应的特征部分的特征实现该目的。在从属权利要求中给出本发明的有利的改进方案。
本发明包括这样的技术教导，即，通过光源照亮至少一个测量平面和存在于其中的颗粒，其中，提供具有至少两个或多个单个探测器的传感器单元，通过该传感器单元输出传感器信号，其中，在传感器单元之后连接计算单元，在使用空间滤波技术/空间过滤技术/位置过滤技术的情况下，通过计算单元以对单个探测器的单个信号积分和加权的方式，实时地处理传感器信号，并且作为输出信号输出。
本发明的核心构思是，形成传感器单元的两个或多个单个探测器运行，并且可在使用空间滤波技术的情况下，通过计算单元以对单个探测器的单个信号积分和加权的方式，实时地处理传感器信号，并且作为输出信号输出。由此，可实时地输出输出信号，由此，借助于光学测量方法在管区段中实现了非常准确地流动检测。
为了实现该测量技术，适宜地，时间且空间离散地在测量区域中检测流动形态以用于光学地确定体积流。测量区域是在管内部流动中的测量平面，并且借助于光源、例如激光或LED照亮。在该测量平面中随着流动运动的颗粒，例如气泡、固体、液滴、有机颗粒，散射光，并且该被散射光被由成像光学系统和阵列探测器组成的探测单元检测。
本发明的另一重要方面是，在传感器单元和计算单元之间布置现场可编程门阵列，现场可编程门阵列以这样的程序配置运行，即，利用由传感器单元检测的以运动的颗粒为基础的图像点和/或图像线，生成局部的流体运动矢量，其中，空间滤波技术直接产生速度信息。因此，不再为单个颗粒关联运动矢量。
现场可编程门阵列作为所谓的FPGA已知，并且具有集成电路(IC)，并且可将逻辑电路加载到集成电路中。由此，可如此配置FPGA，使得实时地处理由传感器单元输出的数据，并且将其作为被处理的信息或数据实时地，即以限定的时间延迟连续地提供给连接在之后的计算单元。
重要的优点在于用于光学流动测量的至少一个传感器单元与FPGA(作为在传感器单元和连接在之后的计算单元之间的传感器)的耦联。由此，实现能流动测量装置的输出信号提供的实时性，并且可实施相应的方法，由于在传感器单元和计算单元之间使用FPGA，在使用流动测量装置的情况下通过该方法以简单的方式/措施实现装置的输出信号的实时输出。
污染很少的流体、例如自来水中在颗粒浓度低时或颗粒非常小时，散射光效率非常低。因此，根据本发明，探测器单元定位在具有较高的散射光效率的散射光区域下方，优选地前向散射、反向散射或其它散射角度位置中。
这种不垂直地观察测量平面的另一优点在于，即便在弯曲的、特殊地同样圆形的管横截面中，探测器阵列也检测在测量平面中的整个流动横截面。借助于在整个流动形态上的加权积分，也实现具有不对称的和/或不完整地构造的流动形态的流动的体积流。
尤其是，得到将FPGA联结到多个传感器上的方案，从而能评估不仅一个测量平面而且能评估多个测量平面，以确定非常准确地检测例如在这样的管区段中的流体的流动速度，即，在该管区段中流体在流动方向上不具有静态流动。尤其是，根据本发明规定，FPGA具有程序配置，利用由传感器单元检测的以运动的颗粒为基础的图像点和/或图像线，生成流体的一个或多个运动矢量。尤其是，程序配置可构造成，借助于FPGA换算颗粒的多维运动并且作为单维的输出信号输出。通过尤其是与多个传感器相结合使用仅仅一个FPGA，例如当在流体的流动中存在涡流或旋流时，可检测并评估在流动方向上的和横向于流动方向的流体运动。
在计算单元之后连接输出模块，可由计算器单元将流体的运动矢量输出给输出模块，并且通过输出模块根据运动矢量将流体的流动速度作为输出信号给出。
在本发明的范围中，尤其是规定，传感器单元具有至少一个CMOS传感器，备选地也存在的方案是，传感器单元具有光电二极管的组件和/或至少一个圆柱透镜阵列-线传感器组件，其中，也设置至少一个用于形成传感器单元的CCD传感器。通过相应的光学系统，可将面形的测量平面成像到CMOS传感器上，从而可检测在第一方向上的和在垂直于第一方向的第二方向上的颗粒运动。在此，尤其是根据空间滤波技术进行检测，其中，检测横向于流动方向流体的运动，并且可借助于FPGA换算成在流动方向上的速度分量。
在流动体积之内形成测量平面，其中，为第一测量平面分配第一传感器单元，以及为第二测量平面分配第二传感器单元，其中，测量平面在流体的流动方向上前后相继地依次布置，其中，这种先后布置不是必须的，但是是有利的。通过布置多个测量平面，可进一步改善流动测量的精度，并且尤其是，可以已知的角度错移、例如以60°至180°并且优选以90°的角度错移地彼此布置测量平面。也有利的是，测量平面相对于测量单元的法向形成20°至50°之间的、且尤其是30°的角度。同样可为有利的是，测量平面相对于传感器单元的法向的角度为45°。
由此，尤其有利地，以与光源的光的辐射方向相反的方式在角度错移下设定传感器单元的观察方向，其中，如以上描述的那样，该角度错移在前向散射或反向散射中例如为20°至50°，并且尤其是30°。由此，可利用尤其高的散射光强度，由此进一步改善了测量精度。
当多个光源相对于彼此并且相对于传感器单元布置成，使得可由一个传感器单元检测多个测量平面时，实现再一优点。例如，可构造两个彼此垂直的测量平面。尤其是，至少两个光源可相对于彼此并且相对于传感器单元布置成，使得至少有两个具有共同的截面线的或者在流动方向上前后相继的测量平面，并且这些测量平面被仅仅一个传感器单元检测。
传感器单元例如布置成相对于两个测量平面对角地相对，这两个测量平面通过光源的相应布置得到，从而同样作为背光检测随着布置在两个光源之间的角平分线中的观察方向的散射光。此时，光源例如可发出具有不同波长的光，或者以脉冲激励的方式使光源运行，并且例如交替地由光源产生光脉冲。由此，可借助于一个尤其是构造成CMOS传感器的传感器单元不仅检测第一测量平面而且检测第二测量平面。
尤其是，两个测量平面也可构造成，其成像在传感器的不同区域上。例如，可利用一个传感器使两个或多个平行的测量平面成像，从而成像不重叠。
此外，本发明提出一种借助于以上描述的流动测量装置测量流体流动的方法。
尤其是，本发明此外涉及一种流动测量装置，该流动测量装置具有可被流体穿流的管区段和至少一个光源，利用该光源可将光射入管区段中并且利用光源可在至少一个测量平面中照亮在流体中存在的颗粒，其中，设置至少一个传感器单元，利用该传感器单元可在测量平面之内检测在流体中存在的颗粒，其中，传感器单元具有至少两个或多个单个探测器，通过所述单个探测器可输出传感器信号，其中，在传感器单元之后连接计算单元，可在使用空间滤波技术的情况下，通过计算单元以对单个探测器的单个信号积分和加权的方式，实时地处理传感器信号，并且作为输出信号输出。
此外，根据一种有利的实施方式，在传感器单元和计算单元之间设置现场可编程门阵列，现场可编程门阵列以程序配置运行，即，利用程序配置由传感器单元检测的以运动的颗粒为基础的图像点和/或图像线，生成流体运动矢量。
附加地有利的是，在借助于FPGA处理所述一个或多个传感器单元的数据时，将沿着和横向于流动方向的多维的颗粒运动换算成流体的流动速度，并且输出。尤其是规定，至少一个光源输出连续的或脉冲式的光，和/或规定，至少一个光源输出具有彼此不同的波长的光。
通过根据本发明的流动测量装置并且尤其是通过根据本发明的方法，可获得流体的流动速度，例如在流过具有封闭截面的管区段或者通道时，并且可使用空间滤波技术。优点是，在流体的流动之内检测局部的速度矢量，由此借助于FPGA和连接在之后的计算器单元不仅能获得一维的流动，而且能在横截面方向上重构一个或多个流动形态。大多数流体具有足够多的颗粒，这些颗粒随着流体中的流动一起运动，从而可进行光学的流动测量。
这尤其是通过形成多个测量平面、尤其是在流动体积之内的多个测量平面实现，这些测量平面彼此成角度或者彼此错开。尤其是，通过优选地构造成CMOS传感器的传感器单元的二维性，可形成多个光断面，并且传感器单元可被分配给离散的光源，这些光源具有或者发送不同的波长或不同的脉冲序列，或者在传感器的不同区域上成像。尤其是，光源能发出不同颜色的光或者时间上错开的脉冲，这些脉冲相应地被传感器单元检测。由此，也可通过仅仅一个传感器单元检测空间上彼此分开地布置的测量平面。结果是，在流动横截面之内，例如在管区段之内得到实时检测和识别不对称的流动形态的可能性。这种基于空间滤波技术的方法也适合能测量具有非常小的颗粒密度的流体。
尤其是得到的优点是，通过使用光学的空间滤波技术，可如此相对于光耦合方向选择观察方向，使得通过更好的散射光效率实现最优的颗粒成像强度，而不必一定使用光学棱镜或沙姆定律适配器或者折射率匹配器，尤其是在具有约20°至50°的角度错移的前向或反向散射中。尤其是，通过设定30°的角度实现，通过仅仅一个传感器单元从不同角度中检测多个测量平面，由此，实现利用两个光源和仅仅一个传感器单元廉价地实现流动测量装置。
如果使用脉冲式的光，尤其是代替持续照射，可实现所述一个或多个光源的更高的光效率，并且产生更小的颤动模糊。也可实现多个平面用于观察，并且通过减小散射光和热噪声，在传感器中得到更好的信号-噪声-间隔。
根据本发明的流动测量装置实现，在单个的CMOS传感器用于形成传感器单元时，尤其是也探测到污染程度或信号质量。该优点尤其是在于，过程漂移的探测以及进而减小，并且可在流体中进行污染识别，尤其是可给出维护通知，例如以用于预测流体系统的维护。
该方法不需要光学标定，因为在直的管件中，在测量平面的区域中不存在由于弯曲的表面引起的沿着主流动方向的扭曲。在典型地已知的管横截面中，并且根据整个管横截面在探测器阵列上的成像，可简单地从图像数据中获得成像比例。
测量平面通过光学系统成像到探测器阵列上，其中，根据本发明，该光学系统不必产生附加的清晰度修正，例如典型的沙姆定律配置，或者扭曲。在以锐角观察时，在图像中的成像参数，例如焦点可能不均匀。根据本发明，这对流动形态的确定没有影响。在流体运动时，被携带的并照亮的颗粒随着流体沿着流动线运动。由于倾斜地观察，在探测器阵列上的运动的颗粒的成像不同程度地失焦。在此，探测器阵列可实现成矩阵传感器，例如面式的CCD-，CMOS-或智能像素传感器，但是也可实现成光电二极管阵列。
根据本发明，将探测器阵列的值与一个或多个权重函数相乘，并且在探测器阵列的部分区域、优选地沿着流动线的部分区域上积分，或者求和。尽管不均匀地失焦，这仍然实现了确定与速度成比例的测量值，该测量值代表了所述被选择的流动的部分区域。
该方法的优点是，为了确定速度，仅仅需要探测器阵列的每个元件进行两次运算，恒定的权重和求和。由此，与其它技术(PIV)相比，实现了足够的时间上的分辨率和方法的实时性。
适宜地，可光学地，电子地或计算技术地进行这些运算，加权和积分/求和。光学的或电子的加权和/或积分需要硬件改变或者特殊的光学系统和传感器，而计算技术的加权和求和通过连接在之后的实时性的评估硬件或计算单元实现。
此外，计算技术的实现方案具有的优点是，将所选择的部分区域和加权动态地与过程或当前的过程状态相匹配。适宜地，部分区域在主流动方向上，从而每个部分区域产生局部的流动形态测量值。在流动的高动态区域中，例如从层流到剧烈涡流的区域中，在体积流随时间强烈动态地变化时，或者在流动形态构造不完整时，可修正、匹配或者在数量中改变所述部分区域和加权函数，以例如检测在流动形态或回流中的横向分量。优点是，由此体积流测量的动态为更多的数量级。
本发明包括用于实时地且时间离散的/时间分辨的处理阵列探测器、尤其是现场可编程门阵列(FPGA)的输入数据的特殊地实现的计算单元。计算单元接收阵列探测器的数据，并且实施一个或多个加权函数，在部分区域上的求和，换算成速度值，并且计算体积流和流量。根据方法的设计方案，可在独立的控制器中的计算单元之前，光学地或者电子地进行加权和/或求和，和/或在独立的控制器中的计算单元之后，进行速度确定和体积流计算。
附图说明
下文与根据附图对本发明的优选的实施例的描述共同地详细示出其它改进本发明的措施。其中：
图1示出了流动测量装置的组件的示意图，
图2a示出了具有单个测量平面和被分配给该测量平面的传感器单元的管区段的示意图，
图2b示出了具有第一测量平面、第二测量平面和两个被分配给相应测量平面的传感器单元的管区段的示意图，
图3示出了具有两个光源的管区段的示意图，以及用于识别颗粒的传感器单元，
图4示出了圆柱透镜阵列-线传感器组件以及两个光电二极管的示意图，以及
图5示出了构造成用于观察在流体中的颗粒的CMOS传感器的传感器单元的示意图。
具体实施方式
图1以示意图示出了根据本发明的流动测量装置1的组成部分。至少一个光源11射入至少一个测量平面14中，确切的说，光源11的光平面在流体之内形成至少一个相关联的测量平面14。此外，示意性地示出了传感器单元12，传感器单元用于观察测量平面14，确切的说观察光源11的射入的光，并且在传感器单元12之后连接现场可编程门阵列15。
这种类型的现场可编程门阵列15通常也被称为FPGA 15，并且所示出的FPGA 15将处理过的信息提供给计算器单元16。计算器单元16构造成，将输出信号提供给输出模块17，输出模块17最终将流体的速度信息作为输出信号18输出。
至少一个光源11例如构造成激光光源，其中，发光二极管(LED)也可用于该测量方法。为了利用根据本发明的流动测量装置1进行空间滤波技术，基本上不需要使用相干光，从而发光二极管也可用作光源11。
光源11或者发射连续的光或者脉冲式的光，并且也可设想的是，所述光源11或者多个光源11可发射不同的波长。
测量平面14形成在流动体积之内的测量平面，并且为每个测量平面14分配传感器单元12，其中，一个传感器单元12也可探测多个测量平面。在流动体积之内，尤其是可设置两个测量平面14，这两个测量平面先后布置在流体的流动方向上并且形成彼此旋转的、例如旋转90°的光断面。在此，相应的旋转也具有两个传感器单元12的组件，其被分配给测量平面14中的每一个。
一个传感器单元12或多个传感器单元12尤其是通过CMOS传感器构成，其中，也存在这样的可能性，即，相应地布置例如两个光电二极管，优选地与布置在传感器单元12之前的光栅相结合。也存在的可能性是，设置圆柱透镜阵列-线传感器组件以用于形成传感器单元12，由此，可廉价地实施流动测量装置1。
在传感器单元12之后示出的FPGA 15具有程序配置，利用由传感器单元12检测的以在流体之内运动的颗粒为基础的图像点和/或图像线，生成颗粒以及进而流体的运动矢量。此时，实时地生成运动矢量，并且将相应的信息被输出给连接在之后的计算器单元16。最终，通过计算器单元16可通过输出模块17输出输出信号18。
使用FPGA 15的特别的优点在于，检测横向于流体的主流动方向的流体运动，并且可将其换算成2D信息，从而让最终得到比较值，通过该比较值在整个流动横截面上形成相应的速度矢量，作为最终的矢量信息得到该速度矢量，其中，流动也可具有绕流动方向的纵轴线的旋转分量或涡流。此时，该换算在FPGA 15中进行，并且作为简单的矢量信息给出到计算器单元16处。
图2a示出了管区段24的第一示例，该管区段在流动方向22上被流体10穿流。例如，示出了形成测量平面的唯一的测量平面14，其中，主流动方向22位于该测量平面中。在此，通过用于外侧地将光射入管区段24中的流动体积之内的未示出的光源形成该测量平面14。为此，管区段24例如具有透光的壁区域。
在流体10中存在颗粒13，该颗粒在测量平面14之内被传感器单元12检测。此时，在测量平面14之内不仅在流动方向22上而且横向于流动方向22检测颗粒13的运动。
图2b示出了管区段24的视图，该管区段在流动方向22上被流体10穿流，并且该布置方案具有第一测量平面14和布置在之后的第二测量平面14，其中，第一传感器单元12被分配给第一测量平面14，另一传感器单元12被分配给第二测量平面14。测量平面14布置成彼此错位90°，其中，流动方向22作为在该平面中的矢量位于测量平面14的每个中。
如果在测量平面14中检测到了颗粒13的运动，也可识别在流体10的流动中的旋转和涡流、尤其是旋流，其中，从两个传感器单元12中将信息传输给FPGA 15(见图1)。尤其是，由此实现，确定多个局部的速度矢量，以便在横截面方向上，或者能重构一个或多个1D-2C流动形态，或者甚至在理想情况中重构2D-3C流动形态。通过布置两个先后的测量平面14才实现了这种情况，其中，测量平面14也可在彼此中。尤其是，传感器单元12可构造成二维的或者可设置多个光断面，这些光断面具有不同波长，这些波长时间上彼此错开，尤其是脉冲激励的或者空间上相互分离。从中得到的特别的优点是，能测量不对称的流动形态，从而通过连接在之后的FPGA 15可将颗粒13运动矢量处理成在管横截面24中的流体10的速度信息。
图3示出了流动测量装置1的一种特殊的变型方案，并且为了说明，以正视图示出了管区段24，并且管区段24被流体10穿流。在流体10中存在颗粒13，其中，示例性地示出了颗粒13。例如，管区段24的壁构造成透明的，以借助于光源11射入光。
该布置方案具有第一光源11和在管区段24之内绕管区段的纵轴线错位了90°布置的第二光源11。由此，两个光源11彼此垂直地将光射入流体10中，从而得到其测量平面彼此垂直地构造的两个测量平面14。在两个测量平面14的延伸平面之间的角平分线上，在管区段24之外存在传感器单元12，从而观察方向23相对于光源11的光扩散方向分别包夹135°的角度。如果使流动测量装置1运行，并且光源11发出被传感器单元12作为在颗粒13上形成的散射光接收的相应的光，则可利用一个传感器单元12在两个测量平面14中测量。
图4示例性地示出了在流动方向22上运动的颗粒13。通过未详细示出的光源产生散射光，该散射光首先通过圆柱透镜阵列-线传感器组件21，其中，通过线传感器组件中的线传感器可探测颗粒13的运动。备选地，可使用光电二极管20，这同样简化地在图4中示出。尤其是，散射光通过圆柱透镜阵列交替地到达所示出的光电二极管20上，从而由此同样可探测颗粒13的运动。
图5示出了传感器单元12，该传感器单元例如构造成CMOS传感器19。例如，如果示例性地示出的颗粒13运动到对象25下方，则CMOS传感器19单个像素先后借助于未示出的光源和在颗粒13上产生的散射光照亮，从而通过反向散射和CMOS传感器的照射，随着时间t产生信号S，信号S具有波形。此时，在流体中的颗粒13越多，信号S的振幅越大，由此，可在时间t上探测到颗粒13的运动速度和运动方向。在此，通过CMOS传感器19的二维性，不仅可在流动方向22上而且可横向于流动方向22探测颗粒13在流体中的运动，这紧接着可通过FPGA15(见图1)重构成完全重构的以数字的方式提供的流动形态。
本发明在其实施方案中不限于以上给出的优选的实施例上。相反地，可设想在完全不同类型的实施方案中由所示出的解决方案所用的多种变型方案。所有从权利要求、描述或附图中得到的特征和/或优点，包括结构细节或空间布置方案，不仅可单独地而且可以不同的组合成为本发明的重要内容。
附图标记列表
1 流动测量装置
10 流体
11 光源
12 传感器单元
13 颗粒
14 测量平面
15 现场可编程门阵列
16 计算器单元
17 输出模块
18 输出信号
19 CMOS传感器
20 光电二极管
21 圆柱透镜阵列-线传感器组件
22 流动方向
23 观察方向
24 管区段
25 对象
S 传感器信号
T 时间

Claims (12)

1.一种流动测量方法，该流动测量方法用于光学地测量在封闭截面中的流体(10)的体积流，设有至少一个光源(11)和至少一个传感器单元(12)，通过所述传感器单元在测量平面(14)之内检测在流体(10)中存在的颗粒(13)，其特征在于，
-通过所述光源(11)照亮至少一个测量平面和存在于其中的颗粒(13)，其中，
-提供具有至少两个或多个单个探测器(12a、12b、12c、12b)的传感器单元(12)，通过所述传感器单元输出传感器信号(S)，以及
-在传感器单元(12)之后连接计算单元(16)，在使用空间滤波技术的情况下，通过所述计算单元以对单个探测器(12a、12b、12c、12b)的单个信号积分和加权的方式，实时地处理所述传感器信号(S)，并且作为输出信号(18)输出。
2.根据权利要求1所述的流动测量方法，其特征在于，在传感器单元(12)和计算单元(16)之间布置现场可编程门阵列(15)，该现场可编程门阵列以一程序配置运行，利用该程序配置由传感器单元(12)检测的以运动的颗粒(13)为基础的图像点和/或图像线，生成颗粒(13)的以及进而流体(10)的运动矢量。
3.根据权利要求2所述的流动测量方法，其特征在于，在计算单元(16)之后连接输出模块(17)，由计算器单元(16)将颗粒(13)以及进而流体(10)的运动矢量输出给所述输出模块(17)，以及通过所述输出模块根据颗粒(13)的运动矢量将流体(10)的流动速度作为输出信号(18)输出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流动测量方法，其特征在于，所述传感器单元(12)借助于至少一个CMOS传感器(19)和/或CCD传感器和/或光电二极管(20)组件构成。
5.根据上述权利要求中任一项所述的流动测量方法，其特征在于，为第一测量平面(14)分配第一传感器单元(12)，以及为第二测量平面(14)分配第二传感器单元(12)，其中，至少两个测量平面(14)在流体的流动方向(22)上前后相继地依次布置。
6.根据权利要求5所述的流动测量方法，其特征在于，以与光源(11)的光的辐射方向相反的方式在角度错移下设定传感器单元(12)的观察方向(23)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的流动测量方法，其特征在于，至少两个光源(11)相对于彼此以及相对于传感器单元(12)布置成，使得至少有两个测量平面(14)具有共同的截面线的或者在流动方向上前后相继，所述测量平面被仅仅一个传感器单元(12)检测。
8.根据上述权利要求中任一项所述的流动测量方法，其特征在于，构造有两个彼此平行的、彼此垂直的或彼此间具有60°至180°的、以及尤其是90°的角度错移的测量平面(12)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的流动测量方法，其特征在于，所述至少一个光源(11)发出连续的或脉冲式的光，和/或，所述至少一个光源(11)输出具有彼此不同的波长的光。
10.一种用于实施根据上述权利要求中任一项所述的流动测量方法的流动测量装置(1)。
11.根据权利要求10所述的流动测量装置(1)，所述流动测量装置至少具有：
-能被流体(10)穿流的管区段(24)，
-至少一个光源(11)，利用所述光源可将光射入到所述管区段(24)中并且利用所述光源可在至少一个测量平面中照亮在流体(10)中存在的颗粒(13)，
-至少一个传感器单元(12)，利用所述传感器单元可在测量平面(14)之内检测在流体(10)中存在的颗粒(13)，
-其中，所述传感器单元(12)具有至少两个或多个单个探测器(12a、12b、12c、12b)，通过单个探测器能输出传感器信号(S)，
-以及其中，在所述传感器单元(12)之后连接计算单元(16)，可在使用空间滤波技术的情况下，通过所述计算单元以对单个探测器(12a、12b、12c、12b)的单个信号积分和加权的方式，实时地处理传感器信号(S)，并且作为输出信号(18)输出。
12.根据权利要求11所述的流动测量装置(1)，所述装置还具有：
-布置在传感器单元(12)和计算单元(16)之间的现场可编程门阵列(15)，所述现场可编程门阵列以程序配置运行，利用该程序配置，由传感器单元(12)检测的以运动的颗粒(13)为基础的图像点和/或图像线生成所述颗粒(13)以及进而流体(10)的运动矢量。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116793907A (zh) * 2022-03-16 2023-09-22 上海勘测设计研究院有限公司 一种多方位衍射散射式粒度仪及颗分检测方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114742781A (zh) * 2022-04-01 2022-07-12 清华大学 一种流体的测量方法、装置及电子设备

Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3547540A (en) * 1967-12-15 1970-12-15 Nasa Laser fluid velocity detector
US3743420A (en) * 1970-09-25 1973-07-03 Bbc Brown Boveri & Cie Method and apparatus for measuring the period of electrical signals
US5701172A (en) * 1995-06-07 1997-12-23 Gas Research Institute Optical flowmeter
US20020145727A1 (en) * 2000-05-19 2002-10-10 Ting-I Wang Optical flow sensor using fast correlation algorithm
JP2003056826A (ja) * 2001-08-20 2003-02-26 Takuma Co Ltd ストーカ式ごみ焼却炉
US20040027462A1 (en) * 2000-09-25 2004-02-12 Hing Paul Anthony Image sensor device, apparatus and method for optical measurements
CN1536366A (zh) * 2003-03-21 2004-10-13 视野有限公司 确定用于关于实施立体piv方法的自校准的投影方程的方法
CN1846137A (zh) * 2003-09-03 2006-10-11 光子控制公司 用于测量管道中的气体和液体的光学流量计
US20060274309A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-07 Particle Measuring Systems Inc Particle counter with improved image sensor array
CN101354979A (zh) * 2007-07-28 2009-01-28 西卡西伯特博士及屈恩有限及两合公司 用于监控在流动装置中的介质流动的装置
WO2009018597A1 (de) * 2007-08-09 2009-02-12 Technische Universität Graz Vorrichtung zum bestimmen von strömungsparametern einer partikel - fluidum - strömung
CN101738489A (zh) * 2009-12-16 2010-06-16 清华大学深圳研究生院 一种测量散射性流体横向流速的方法
US20100235117A1 (en) * 2009-03-15 2010-09-16 Lauris Technologies Inc Optical Gas Flow Meter
DE102010030835A1 (de) * 2010-07-01 2012-01-05 Universität Rostock Verfahren und Vorrichtung zur Ortsfiltermessung
CN102652257A (zh) * 2009-12-11 2012-08-29 拜尔技术服务有限责任公司 用于探测流动的流体中的发光性和/或光散射性颗粒的装置
CN102859368A (zh) * 2009-11-26 2013-01-02 微-埃普西龙光电股份有限公司 基于微阵列的空间滤波器
CN103472256A (zh) * 2013-09-25 2013-12-25 东南大学 基于面阵ccd空间滤波器的流动二维速度场测量方法及装置
CN103472255A (zh) * 2013-09-16 2013-12-25 中国科学院上海光学精密机械研究所 全光纤多普勒相干激光雷达风速测量装置
US20140240719A1 (en) * 2011-10-20 2014-08-28 Isiqiri Interface Technologies Gmbh Real-time measurement of relative position data and/or of geometrical dimensions of a moving body using optical measuring means
WO2014173442A1 (de) * 2013-04-24 2014-10-30 Schöttler Markus VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR OPTISCHEN ERFASSUNG VON FLIEßBEWEGUNGEN IN FLÜSSIGEN UND/ODER GASFÖRMIGEN MEDIEN
WO2016037236A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 21 Century Products Limited Particle streak velocimetry method and apparatus
DE102015217022A1 (de) * 2015-09-04 2017-03-09 Universität Rostock Ortsfiltermessverfahren und Vorrichtung zur Ortsfiltermessung
US20170131320A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-11 The Johns Hopkins University Robust Particle Velocity Measurement
CN206193021U (zh) * 2016-11-10 2017-05-24 华东师范大学 一种基于数字微镜的空间滤波测速装置
CN108344879A (zh) * 2018-02-05 2018-07-31 上海理工大学 泥石流表面速度场分布的非接触测量装置及其测量方法
CN108369276A (zh) * 2015-12-10 2018-08-03 三菱电机株式会社 激光雷达装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001356130A (ja) * 2000-06-15 2001-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液流または噴射流可視化装置
JP4538497B2 (ja) * 2005-03-23 2010-09-08 オーム電機株式会社 流動状態観測装置および流動状態観測方法
DE102005042954B4 (de) 2005-09-05 2007-07-12 Technische Universität Dresden Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Geschwindigkeitsprofilen in beliebig gerichteten Strömungen
DE102006039489B3 (de) 2006-08-21 2008-01-31 B.R. Deutschland, vertr. d. d. Bundesministerium f. Wirtschaft u.Technologie, dieses vertr. d. d. Präs. d. Phys.-Techn. Bundesanstalt Verfahren zur Messung von Geschwindigkeitsverteilungen eines durch einen Rohrquerschnitt strömenden Fluids und Messanordnung zur Durchführung des Verfahrens
US7738084B1 (en) * 2006-09-29 2010-06-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Fiber optic liquid mass flow sensor and method
DE102007040970B3 (de) 2007-08-28 2009-04-16 Bundesrepublik Deutschland, vertr.d.d. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, d.vertr.d.d. Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Messverfahren und Messanordnung zum Ermitteln eines Volumenstroms eines Fluids in einer Rohrleitung
DE102009005800A1 (de) 2009-01-22 2010-07-29 Dues, Michael, Dr.-Ing. Optische Strömungsmessung
US9134221B2 (en) * 2009-03-10 2015-09-15 The Regents Of The University Of California Fluidic flow cytometry devices and particle sensing based on signal-encoding
US8522624B2 (en) 2011-03-02 2013-09-03 Cameron International Corporation System and method for pressure balancing a flow meter
US8830476B2 (en) * 2012-03-19 2014-09-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Methods and apparatuses for contact-free holographic imaging of aerosol particles
DE102014205882B3 (de) 2014-03-28 2015-08-27 Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Laser-Durchflussmessgerät und Verfahren zum Kalibrieren eines Laser-Durchflussmessgeräts
EP3198243B1 (en) * 2014-09-30 2020-07-22 The Regents of the University of California Imaging flow cytometer using spatial-temporal transformation
DE102015001826B3 (de) 2015-02-16 2016-03-31 Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Armatur
JP2016182842A (ja) * 2015-03-25 2016-10-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US10613096B2 (en) * 2015-08-28 2020-04-07 Captl Llc Multi-spectral microparticle-fluorescence photon cytometry
KR20180101086A (ko) 2017-03-03 2018-09-12 김태용 수질측정장치
CN109688837B (zh) * 2016-09-20 2022-08-09 日本水产株式会社 除去了异物的鱼子酱的制造方法和除去了异物的鱼子酱的制造装置

Patent Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3547540A (en) * 1967-12-15 1970-12-15 Nasa Laser fluid velocity detector
US3743420A (en) * 1970-09-25 1973-07-03 Bbc Brown Boveri & Cie Method and apparatus for measuring the period of electrical signals
US5701172A (en) * 1995-06-07 1997-12-23 Gas Research Institute Optical flowmeter
US20020145727A1 (en) * 2000-05-19 2002-10-10 Ting-I Wang Optical flow sensor using fast correlation algorithm
US20040027462A1 (en) * 2000-09-25 2004-02-12 Hing Paul Anthony Image sensor device, apparatus and method for optical measurements
JP2003056826A (ja) * 2001-08-20 2003-02-26 Takuma Co Ltd ストーカ式ごみ焼却炉
CN1536366A (zh) * 2003-03-21 2004-10-13 视野有限公司 确定用于关于实施立体piv方法的自校准的投影方程的方法
CN1846137A (zh) * 2003-09-03 2006-10-11 光子控制公司 用于测量管道中的气体和液体的光学流量计
US20060274309A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-07 Particle Measuring Systems Inc Particle counter with improved image sensor array
CN101354979A (zh) * 2007-07-28 2009-01-28 西卡西伯特博士及屈恩有限及两合公司 用于监控在流动装置中的介质流动的装置
WO2009018597A1 (de) * 2007-08-09 2009-02-12 Technische Universität Graz Vorrichtung zum bestimmen von strömungsparametern einer partikel - fluidum - strömung
US20100235117A1 (en) * 2009-03-15 2010-09-16 Lauris Technologies Inc Optical Gas Flow Meter
CN102859368A (zh) * 2009-11-26 2013-01-02 微-埃普西龙光电股份有限公司 基于微阵列的空间滤波器
CN102652257A (zh) * 2009-12-11 2012-08-29 拜尔技术服务有限责任公司 用于探测流动的流体中的发光性和/或光散射性颗粒的装置
CN101738489A (zh) * 2009-12-16 2010-06-16 清华大学深圳研究生院 一种测量散射性流体横向流速的方法
DE102010030835A1 (de) * 2010-07-01 2012-01-05 Universität Rostock Verfahren und Vorrichtung zur Ortsfiltermessung
US20140240719A1 (en) * 2011-10-20 2014-08-28 Isiqiri Interface Technologies Gmbh Real-time measurement of relative position data and/or of geometrical dimensions of a moving body using optical measuring means
WO2014173442A1 (de) * 2013-04-24 2014-10-30 Schöttler Markus VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR OPTISCHEN ERFASSUNG VON FLIEßBEWEGUNGEN IN FLÜSSIGEN UND/ODER GASFÖRMIGEN MEDIEN
CN103472255A (zh) * 2013-09-16 2013-12-25 中国科学院上海光学精密机械研究所 全光纤多普勒相干激光雷达风速测量装置
CN103472256A (zh) * 2013-09-25 2013-12-25 东南大学 基于面阵ccd空间滤波器的流动二维速度场测量方法及装置
WO2016037236A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 21 Century Products Limited Particle streak velocimetry method and apparatus
DE102015217022A1 (de) * 2015-09-04 2017-03-09 Universität Rostock Ortsfiltermessverfahren und Vorrichtung zur Ortsfiltermessung
US20170131320A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-11 The Johns Hopkins University Robust Particle Velocity Measurement
CN108369276A (zh) * 2015-12-10 2018-08-03 三菱电机株式会社 激光雷达装置
CN206193021U (zh) * 2016-11-10 2017-05-24 华东师范大学 一种基于数字微镜的空间滤波测速装置
CN108344879A (zh) * 2018-02-05 2018-07-31 上海理工大学 泥石流表面速度场分布的非接触测量装置及其测量方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIMITRIWIEGEL 等: "In-line particle size measurement and agglomeration detection of pellet fluidized bed coating by Spatial Filter Velocimetry", 《POWDER TECHNOLOGY》 *
李文涛 等: "气/固两相流固体颗粒流速测量方法研究", 《仪表技术与传感器》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116793907A (zh) * 2022-03-16 2023-09-22 上海勘测设计研究院有限公司 一种多方位衍射散射式粒度仪及颗分检测方法
CN116793907B (zh) * 2022-03-16 2024-05-14 上海勘测设计研究院有限公司 一种多方位衍射散射式粒度仪及颗分检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018131059A1 (de) 2020-06-10
JP2020091284A (ja) 2020-06-11
KR102279338B1 (ko) 2021-07-20
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