DE7044695U - Vorrichtung zur messung der lokalen geschwindigkeit eines strahldurchlaessigen mediums mittels dopplereffekt - Google Patents

Vorrichtung zur messung der lokalen geschwindigkeit eines strahldurchlaessigen mediums mittels dopplereffekt

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DE7044695U
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    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
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    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
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    • G01S13/587—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems processing the video signal in order to evaluate or display the velocity value using optical means
    • G—PHYSICS
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Description

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)
Vorrichtung zur Messung der lokalen Geschwindigkeit eines strahldurchlässigen Mediums mittels Doppler-Effekt.
Die vorliegende Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der lokalen Geschwindigkeit eines strahldurchlässigen Mediums mittels Doppler-Effekt, bei der Strahlteilungsmittel zur Aufteilung einer kohärenten Strahlung in einen Referenzstrahl und einen Signalstrahl, wobei beide Strahlen auf einen im Medium befindlichen Messpunkt gerichtet sind und bei der ein gemeinsamer Mischempfänger zur Aufnahme von Referenzstrahl und Strahlstreuung und zur Messung der Doppler-Verschiebung vorgesehen ist.
Bekannte Vorrichtungen der genannten Art besitzen zwei Abbildungswege: einen Referenzweg, auf dem der Quellenstrahl auf den Mischempfänger gelangt; den Signalweg, bei dem aus einem Signalstrahl vom Messpunkt aus gestreute Strahlung auf den Mischempfänger gelangt, wobei diese Streustrahlung, die vor-
Akt.-Z.; G 70 HH6 95.6 -2 - 157/70 D (Gm)
zugsweise von Streuteilchen herrührt, die sich mit der Geschwindigkeit des Mediums bewegen, eine von der Geschwindigkeit der Teilchen und vom Streuwinkel abhängige FrequenzverschieDungj die sogenannte Doppler-Verschiebung, aufweist. Um diese Frequenzverschiebung zu messen, muss der gestreute Strahl vor dem Mischempfänger mit dem Referenzstrahl zur Deckung gebracht werden. Ties bedeutet jedoch ein Zusammenfügen und Einstellen zweier unabhängiger Abbildungssysteme, was nicht nur zeitraubend, sondern auch kaum betriebssicher ist, da die getrennten Befestigungen der Abbildungseinrichtungen auf Wärmeschwankungen und Erschütterungen verschieden reagieren, wobei die erforderliche Einstellgenauigkeit verlorengeht .
Zweck der vorliegenden Neuerung ist, die angeführten Nachteile zu vermeiden.
Neuerungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zur Aufteilung dar kohärenten Strahlung ein Beugungsgitter vorgesehen ist, das im Messpunkt abgebildet ist.
Ausführungsbeispiele der Neuerung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Tig· 1 sch^nuiticch cine bskcinnts Vorrichtung zur· Messun£T der lokalen Geschwindigkeit eines strahldurchlässigen Mediums mittels Doppler—Effekt,
Fig. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 3 schematisch eine Ausgestaltung de) Vorrichtung nach Fig. 2 mit mehreren Messstellen.
Bei der bekannten Vorrichtung der Fig. 1 wird von einer kohärenten Strahlungsquelle 1 ein Quellenstrahl 2 mit der Grundfrequenz f durch einen Strahlteiler 3 in einen Referenzstrahl M- und Signalstrahl 5 geteilt. Durch zwei Abbildungssysteme 6, 7 werden diese Strahlen an einer Messstelle 8 im strr.hlungsdurchlässigen Medium 9 gekreuzt und fokussiert, wobei die vom Signalstrahl 5 in Richtung des Referenzstrahles 4 gestreute Strahlung mit der Doppler frequenz fQ +Af in Schwebung mit dem Referenzstrahl mit der Quellenfrequenz fQ über ein Abbildungssystem 10 auf einen Mischempfänger 11 gelangen. Im Mischempfänger 11 wird aus der Schwebur.g der Wellen die Differenzfrequenz Af erarbeitet, die das Mass für die lokale Geschwindigkeit des Mediums an der Messstelle 8 ist.
Erfindungsgemäss wird diese bekannte Vorrichtung dahingehend vereinfacht, dass gemäss Fig. 2 die Teilung des Grundstrahles
Akt,-Z.; G 70 UW6 95.6 -4 - 157/70 S (Gm)
2* aus der Quelle 1' durch Beugung an einem Beugungsgitter 12' erfolgt, und dass dieses Beugungsgitter 12' nur durch zwei der Beugungsstrahlen di ch ein Abbildungssystem 13* im Messpunkt 81 des Mediums 91 abgebildet wird. Somit erhält man wie bei der bekannten Vorrichtung der Fig. 1 zwei Strahlen in Schwebung, die im Mischempfänger 11' demoduliert werden, ohne dass jedoch zwei parallele Abbildungssysteme notwendig sind.
Die vorteile der vorliegenden Vorrichtung werden besonders deutlich, wenn mehrere Messstellen zugleich zu analysieren sind, eine Aufgabe, die mit der bekannten Vorrichtung zu lösen ist. Gemäss Fig. 3 wird der Quellenstrahl 2*' durch eine planparallele Glasplatte 14'' in mehrere parallele Strahlen geteilt, am Beugungsgitter 12'' in Signalstrahlen 5a*', 5b11, 5c'1... und Referenzstrahlen 4a", 4b", 4c" ... gespalten und durch ein Abbildungssystem 13" in den Messstellen 8a", 8b", 8c" ... im Medium 9" fokussiert; für jede Messstelle ist dementsprechend ein Mischempfänger 11a", lib1', lic" ... vorgesehen.
7044895-11171

Claims (4)

S <■ utzansprüche
1. Vorrichtung zur Messung der lokalen Geschwindigkeit eines strahldurchxässigen Mediums mittels Doppler-Effekt, bsi der Strahlteilungsmittel zur Aufteilung einer kohärenten Strahlung in einen Referenzstrahl und einen Signalstrahl, wobei beide Strahlen auf einen im Medium befindlichen Messpunkt gerichtet sind und bei der ein gemeinsamer Mischempfänger zur Aufnahme von Referenzstrahi und Strahlstreuung und zur Messung der Doppler-Verschiebung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufteilung der kohärenten Strahlung ein Beugungsgitter vorgesehen ist, das im Messpunkt abgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Abbildungssystem für Referenz- und Signalstrahl vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die auf das Beugungsgitter auftreffende kohärente Strahlung aus mehreren parallelen Grundstrahlen besteht und dass eine der Anzahl der Grundstrahlen entsprechende Anzahl von Mischempfängern vorgesehen ist.
704A695-9.il 71
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der parallelen Grundstrahlen eine planparallele Platte vorgesehen ist.
704AS95-9.il 71
DE19707044695 1969-12-29 1970-12-03 Vorrichtung zur messung der lokalen geschwindigkeit eines strahldurchlaessigen mediums mittels dopplereffekt Expired DE7044695U (de)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK409785A (da) * 1985-09-09 1987-03-10 Risoe Forsoegsanlaeg Fremgangsmaade og apparat til maaling af objekters roterende bevaegelsenavnlig et legemes rotationshastighed og vorticiteten i et stroemmende medium

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