CS232558B1 - Způsob indikace přítomnosti předmětu v měřicí oblasti laserového dopplerovského anemometru a zařízeni k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu indikace přítomnosti měřeného předmětu v měřici oblasti laserového dopplerovského anemo metru užitého k měřeni rychlosti pevných předmětů včetně zařízení k provádění to hoto způsobu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se informace o přítomnosti mě řeného předmětu v měřicí oblasti získáva jí z rozdílů úrovní stejnosměrné složky fotoelektrického signálu vyvolaného do padem záření rozptýleného měřeným před mětem. Výhodou vynálezu je rozšíření funkce laserového dopplerovského anemo metru o funkci čidla přítomnosti měřeného předmětu v měřicí oblasti, čehož se do sáhne tím, že se využije stejnosměrné složky fotoelektrického signálu, která nanese informaci o rychlosti a proto se až doposud ve vyhodnocovacím zařízení laserového dopplerovského anemometru nezpracovávala.

Description

Vynález se týká způsobu indikace přítomnosti měřeného předmětu v měřicí oblasti laserového dopplerovského anemometru užitého k měření rychlosti pevných předmětů, jakož i zařízení k provádění tohoto způsobu»

Laserové dopplerovské anemometry jsou přístroje k měření rychlosti pohybu prostředí využívající Dopplerova posuvu frekvence laserového záření rozptýleného pohybujícím se prostředím, kterým může.být tekutina obsahující rozptylující částice nebo pevná látka.

Laserový dopplerovský anemometr sestává z laseru jako zdroje koherentního záření, přijímače rozptýleného záření a elektronického vyhodnocovacího zařízení.

Rychlost pohybu prostředí se měří v oblasti průniku nejméně dvou svazků koherentního záření, které se získají způsobem odborníkům známým, například rozdělením svazku záření laseru optickým děličem, jenž vytvoří dva rovnoběžné koherentní svazky záření, které se soustřeďují objektivem do ohniska. Měřicí oblast je vymezena oblastí průniku svazků záření.

Záření rozptýlené pohybujícím se prostředím je přijímáno fotodetektorem a získaný fotoelektrický signál je vyhodnocován elektrohickým vyhodnocovacím zařízením. Fotoelektrický signál se skládá ze dvou složek, stejnosměrné a střídavé. Pro získání informace o rychlosti slouží pouze složka střídavá.

Je známo několik metod vyhodnocení fotoelektrického signálu, z nichž metoda frekvenčního závěsu poskytuje informaci o okamžité rychlosti. Od okamžiku dopadu rozptýleného záření s určitou dopplerovskou frekvencí na foiodetektor do okamžiku vydání informace o rychlosti odpovídající této frekvenci uplyne určitá doba. Její délka závisí tt&^Qkamžité intenzitě rozptýleného záření, kvalitě povrchu měřeného předmětu a vlastnostech elektronického vyhodnocovacího zařízení. Z tohoto důvodu sleduje

232 558 přístroj plynulé změny rychlosti s určitým zpožděním. Toto zpoždění se ještě zvětší při skokové změně rychlosti způsobené například vstupem měřeného předmětu do měřicí oblasti laserového dopplerovského anemometru, anebo výstupem předmětu z uvedené oblasti.

Informace o rychlosti, poskytovaná vyhodnocovacím zařízením laserového dopplerovského anemometru, není tedy synchronní s informací o přítomnosti.měřeného předmětu v měřicí oblasti tohoto anemometru. Popsaná vlastnost ztěžuje měření rychlosti a z ní odvozené dráhy zvláště v případě řady po sobě jdoucích předmětů, jako například provalků, kdy je nutno spojit laserový dopplerovský anemometr s čidlem přítomnosti materiálu ve vztažném bodě, ve kterém se dráha začíná měřit. Používá se například světelná závora. Rovněž při měření rychlosti provalků na výstupu z válcovací stolice je vyhodnocení měření ztíženo a je třeba brát v úvahu například průběh válcovací síly.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob indikace přítomnosti měřeného předmětu v měřicí oblasti laserového dopplerovského anemometru, při němž se z fotoelektrického signálu, sestávajícího ze stejnosměrné a ze střídavé složky, získávají informace o pohybu měřeného předmětu pouze ze střídavé složky fotoelektrickeno signálu, a podstata tohoto způsobu spočívá podle vynálezu v tom, že se informace o přítomnosti měřeného předmětu v měřicí oblasti získávají z rozdílů úrovní stejnosměrné složky fotoelektrického signálu vyvolaného dopadem záření rozptýleného měřeným předmětem.

Zařízení k provádění tohoto způsobu je tvořeno laserovým dopplerovským anemometrem obsahujícím fotodetektor spojený s předzesilovaČem a zesilovač připojený na výstup předzesilovače a jeho podstata spočívá podle vynálezu v tom, že na výstup předzesilovače je současně připojený komparátor úrovní stejnosměrné složky fotoelektrického signálu vyvolaného dopadem záření rozptýleného měřeným předmětem.

Výhodou vynálezu je rozšíření funkce laserového dopplerovského anemometru o funkci čidla přítomnosti měřeného předmětu v měřicí oblasti. Dosáhne se toho tím, že se využije stejnosměrné složky fotoelektrického signálu, která nenese informaci o rychlosti a proto se až doposud ve vyhodnocovacím zařízení laserového dopplerovského anemometru nezpracovávala. Tato stejnosměrná složka však může prakticky okamžitě poskytnout informaci o přítomnosti měřeného předmětu v měřicí oblasti. Odpadá tak ve většině — 3 ·”

232 558 případů závislost na dalším čidle přítomnosti měřeného předmětu, například na světelné závoře· Zvyšuje se redundance informace, takže je možné indikovat poruchový stav, a to bez kontroly člověkem, čímž se zvyšuje spolehlivost zařízení· Dále se zmenšuje zastavěná plocha, snižují se nároky na údržbu a navíc, v některých případech z rozměrových důvodů vůbec není možné instalovat dva nezávislé snímače, nebo je to obtížné, například při měření rychlosti vývalků na přiváděcím dopravníku na chladní k.

N_a obrázku je schematicky znázorněno zařízení podle vynálezu, které k indikaci přítomnosti předmětu v měřicí oblasti laserového dopplerovského anemometru využívá rozdílů úrovní stejnosměrné složky fotoelektrického signálu. Zařízení tvořené laserovým dopplerovským anemometrem, jehož celkové blokové schéma není znázorněno, obsahuje fotodetektor 1 spojený s předzesilovačem 2. fotoelektrického signálu. Z výstupu předzesilovače 2 je signál, obsahující stejnosměrnou a střídavou složku, veden na vstup zesilovače 3 a současně na vstup komparátoru 4. Zesilovač 3, zesílí střídavou složku, která je z jeho výstupu vedená k dalšímu zpracování, například smyčkou frekvenčního závěsu, která není znázorněna. Komparátor 4 vyhodnotí rozdíl úrovní stejnosměrné složky. Výstup komparátoru je vyveden například na obvody pro napětovou úpravu signálu a vhodnou indikaci.

Claims (2)

1. Způsob indikace přítomnosti předmětu v měřicí oblasti laserového dopplerovského anemometru, při němž se z fotoelektrického signálu,sestávájícího ze stejnosměrné složky a ze střídavé složky, získávají informace o pohybu měřeného předmětu pouze ze střídavé složky fotoelektrického signálu, vyznaěený tím, že se informace o přítomnosti měřeného předmětu v měřicí oblasti získávají z rozdílů úrovní stejnosměrné složky fotoelektrického signálu vyvolaného dopadem záření rozptýleného měřeným předmětem.

2, Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, tvořené laserovým dopplerovským anemometrem obsahujícím fotodetektor spojený s předzesilovaěem a zesilovač připojený na výstup předzesilovače, vyznačené tím, že na výstup předzesilovače (2) je současně připojený komparátor (4) úrovní stejnosměrné složky fotoelektrického signálu vyvolaného dopadem záření rozptýleného měřeným předmětem.