FR2670293A1 - Procede et dispositif pour la mesure de la vitesse d'un ecoulement de fluide ou de particules. - Google Patents
Procede et dispositif pour la mesure de la vitesse d'un ecoulement de fluide ou de particules. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2670293A1 FR2670293A1 FR9015227A FR9015227A FR2670293A1 FR 2670293 A1 FR2670293 A1 FR 2670293A1 FR 9015227 A FR9015227 A FR 9015227A FR 9015227 A FR9015227 A FR 9015227A FR 2670293 A1 FR2670293 A1 FR 2670293A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- fringes
- network
- plane
- light
- networks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/26—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting optical wave
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
Abstract
Le dispositif comprend au moins une source (1) de lumière non cohérente; au moins un premier réseau optique plan (3) à raies parallèles; au moins un premier système optique (2,6) apte à former, à partir de la source et du réseau optique, au moins un réseau plan de franges parallèles, image dudit réseau optique, dans une zone de mesure B1 ; au moins un détecteur de lumière (7) apte à convertir l'intensité lumineuse qu'il reçoit en un signal électrique; un second système optique (10) apte à diriger sur ledit détecteur la lumière en provenance du réseau de franges; des moyens pour régler le second système optique pour qu'il focalise l'image du réseau de franges sur le détecteur; et des moyens (11) de traitement électronique de signal pour traiter le signal électrique reçu du détecteur.
Description
La présente invention est relative à la mesure de la vitesse d'un écoulement de fluide, gazeux ou liquide , et/ou de particules
Elle met en oeuvre à cet effet au moins un réseau optique.
Elle met en oeuvre à cet effet au moins un réseau optique.
On a déjà pensé à utiliser un réseau optique pour effectuer une mesure de la vitesse locale, c'est-à-dire en un point déterminé, de bulles ou gouttelettes; de telles utilisations sont décrites dans les deux articles suivants
" Gratings anemometer for local velocity measurements for large bubbles and drops : Theoretical Analysis ", 1986 A.
" Gratings anemometer for local velocity measurements for large bubbles and drops : Theoretical Analysis ", 1986 A.
Cartellier, Journal of Applied Optics, Vol. 25, n001 et "Simultaneous measurement of size and velocity of bubbles or drops : a new optical technique ", R. Semait and A.E. Dukler, 1981, AIChe Journal, Vol. 27 n01.
Ces dispositifs connus, qui nécessitent un laser pour former avec un réseau optique un système de franges parallèles , sont coûteux et ne permettent que des mesures limitées notamment en un seul point
La présente invention vise à éviter l'utilisation d'un laser et à permettre, lorsque cela est nécessaire, d'étendre la mesure de la vitesse d'écoulement de fluide et/ou de particules : simultanément en plusieurs points de mesure, ce qui augmente la rapidité d'un ensemble de mesures et permet de réaliser des histogrammes , ou autres représentations, de la répartition des vitesses d'écoulement en des points différents de l'écoulement ; à une gamme étendue de vitesses d'écoulement et à une gamme étendue de dimensions de particules en suspension dans un fluide ; tout en permettant de réduire le coût du dispositif mis en oeuvre et d'avoir une excellente précision.
La présente invention vise à éviter l'utilisation d'un laser et à permettre, lorsque cela est nécessaire, d'étendre la mesure de la vitesse d'écoulement de fluide et/ou de particules : simultanément en plusieurs points de mesure, ce qui augmente la rapidité d'un ensemble de mesures et permet de réaliser des histogrammes , ou autres représentations, de la répartition des vitesses d'écoulement en des points différents de l'écoulement ; à une gamme étendue de vitesses d'écoulement et à une gamme étendue de dimensions de particules en suspension dans un fluide ; tout en permettant de réduire le coût du dispositif mis en oeuvre et d'avoir une excellente précision.
L'invention a plus précisément pour objet
d'une part, un procédé pour la mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide et/ou de particules , en au moins un point, caractérisé en ce qu'il comporte la combinaison des opérations suivantes
- on forme au moyen d'une lumière non cohérente , dans une zone de mesure traversée par l'écoulement , au moins un réseau plan de franges parallèles , alternativement lumineuses et obscures
- on focalise sur le réseau plan de franges parallèles, dans la zone de mesure, au moins un détecteur de lumière apte à convertir l'intensité lumineuse qu'il reçoit en un signal électrique fonction de cette intensité lumineuse ; et
- on traite électroniquement ce signal électrique pour déterminer au moins la composante de la vitesse d'écoulement dans un plan perpendiculaire au plan du réseau de franges dans ladite zone de mesure , cette composante étant égale au produit du pas du réseau de franges parallèles dans ladite zone de mesure par la fréquence fondamentale du signal électrique
d'autre part, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé sus-visé, pour la mesure de la vitesse d'un écoulement de fluide et/ou de particules, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison
- au moins une source de lumière non cohérente;;
- au moins un premier réseau optique plan à raies parallèles , alternativement transparentes et opaques
- au moins un premier système optique apte à former, à partir de ladite au moins une source et dudit au moins un réseau optique, au moins un réseau plan de franges parallèles, alternativement lumineuses et obscures, image dudit réseau optique , dans une zone de mesure traversée par l'écoulement
- au moins un détecteur de lumière apte à convertir l'intensité lumineuse qu'il reçoit en un signal électrique fonction de cette intensité lumineuse
- un second système optique apte à diriger sur ledit détecteur de lumière la lumière en provenance du plan dudit au moins un réseau de franges parallèles , dans la zone de mesure;;
- des moyens pour régler le second système optique pour qu'il focalise l'image dudit au moins un réseau de franges, dans la zone de mesure, sur ledit au moins un détecteur; et
- des moyens de traitement électronique de signal pour traiter le signal électrique reçu dudit au moins un détecteur de lumière , afin d'en extraire au moins la fréquence fondamentale dudit signal électrique, lorsque le second système optique focalise l'image dudit au moins un réseau de franges sur ledit au moins un détecteur et que ce signal électrique correspond à une émission de lumière variable dans le plan des franges dans la zone de mesure, la composante de la vitesse de l'écoulement dans un plan perpendiculaire au plan des franges dans la zone de mesure étant le produit de cette fréquence fondamentale par le pas du réseau de franges parallèles .
d'une part, un procédé pour la mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide et/ou de particules , en au moins un point, caractérisé en ce qu'il comporte la combinaison des opérations suivantes
- on forme au moyen d'une lumière non cohérente , dans une zone de mesure traversée par l'écoulement , au moins un réseau plan de franges parallèles , alternativement lumineuses et obscures
- on focalise sur le réseau plan de franges parallèles, dans la zone de mesure, au moins un détecteur de lumière apte à convertir l'intensité lumineuse qu'il reçoit en un signal électrique fonction de cette intensité lumineuse ; et
- on traite électroniquement ce signal électrique pour déterminer au moins la composante de la vitesse d'écoulement dans un plan perpendiculaire au plan du réseau de franges dans ladite zone de mesure , cette composante étant égale au produit du pas du réseau de franges parallèles dans ladite zone de mesure par la fréquence fondamentale du signal électrique
d'autre part, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé sus-visé, pour la mesure de la vitesse d'un écoulement de fluide et/ou de particules, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison
- au moins une source de lumière non cohérente;;
- au moins un premier réseau optique plan à raies parallèles , alternativement transparentes et opaques
- au moins un premier système optique apte à former, à partir de ladite au moins une source et dudit au moins un réseau optique, au moins un réseau plan de franges parallèles, alternativement lumineuses et obscures, image dudit réseau optique , dans une zone de mesure traversée par l'écoulement
- au moins un détecteur de lumière apte à convertir l'intensité lumineuse qu'il reçoit en un signal électrique fonction de cette intensité lumineuse
- un second système optique apte à diriger sur ledit détecteur de lumière la lumière en provenance du plan dudit au moins un réseau de franges parallèles , dans la zone de mesure;;
- des moyens pour régler le second système optique pour qu'il focalise l'image dudit au moins un réseau de franges, dans la zone de mesure, sur ledit au moins un détecteur; et
- des moyens de traitement électronique de signal pour traiter le signal électrique reçu dudit au moins un détecteur de lumière , afin d'en extraire au moins la fréquence fondamentale dudit signal électrique, lorsque le second système optique focalise l'image dudit au moins un réseau de franges sur ledit au moins un détecteur et que ce signal électrique correspond à une émission de lumière variable dans le plan des franges dans la zone de mesure, la composante de la vitesse de l'écoulement dans un plan perpendiculaire au plan des franges dans la zone de mesure étant le produit de cette fréquence fondamentale par le pas du réseau de franges parallèles .
Lorsqu'on désire déterminer la vitesse d'écoulement dans deux plans orthogonaux entre eux et perpendiculaires au plan des franges , on peut
- soit créer - au moyen de deux sources de lumière non cohérente , de deux réseaux optiques et de deux premiers systèmes optiques - deux réseaux avantageusement orthogonaux de franges parallèles , dans la zone de mesure, une telle disposition pouvant être étendue à la mesure de la vitesse d'écoulement dans trois plans par mise en oeuvre de trois sources de lumière non cohérente , de trois réseaux optiques et de trois premiers systèmes optiques pour former trois réseaux plans de franges parallèles , les axes perpendiculaires à ces réseaux étant disposés suivant trois directions différentes, qui forment de préférence un trièdre trirectangle .
- soit créer - au moyen de deux sources de lumière non cohérente , de deux réseaux optiques et de deux premiers systèmes optiques - deux réseaux avantageusement orthogonaux de franges parallèles , dans la zone de mesure, une telle disposition pouvant être étendue à la mesure de la vitesse d'écoulement dans trois plans par mise en oeuvre de trois sources de lumière non cohérente , de trois réseaux optiques et de trois premiers systèmes optiques pour former trois réseaux plans de franges parallèles , les axes perpendiculaires à ces réseaux étant disposés suivant trois directions différentes, qui forment de préférence un trièdre trirectangle .
- soit créer - au moyen d'une seule source de lumière et d'un seul système optique , mais en utilisant un double réseau optique plan avec deux systèmes de raies planes, alternativement transparentes et opaques , ces deux systèmes étant disposés perpendiculairement l'un à l'autre dans le plan du double réseau optique - deux systèmes orthogonaux de franges lumineuses planes
Lorsqu'on désire mesurer non seulement la grandeur et la direction de la vitesse d'écoulement, mais également son sens, on peut mettre en oeuvre un réseau optique en au moins deux parties successives ayant l'une un pas différent de celui de l'autre, cette disposition pouvant s'appliquer à un double réseau avec deux systèmes de franges disposés perpendiculairement l'un à l'autre , pour effectuer la détermination de la composante, dans deux plans orthogonaux , de la vitesse et de la direction d'un écoulement .
Lorsqu'on désire mesurer non seulement la grandeur et la direction de la vitesse d'écoulement, mais également son sens, on peut mettre en oeuvre un réseau optique en au moins deux parties successives ayant l'une un pas différent de celui de l'autre, cette disposition pouvant s'appliquer à un double réseau avec deux systèmes de franges disposés perpendiculairement l'un à l'autre , pour effectuer la détermination de la composante, dans deux plans orthogonaux , de la vitesse et de la direction d'un écoulement .
Pour effectuer la détermination simultanée des vitesses en plusieurs points de la zone de mesure , on peut utiliser un ensemble plan formé de plusieurs réseaux optiques, chacun à raies alternativement transparentes et opaques, les différents réseaux étant disposés avantageusement en série ou en matrice , tandis que l'on prévoit un ensemble de détecteurs dont les faces réceptrices sont dans un même plan, les différents détecteurs étant disposés avec leurs faces réceptrices suivant le même arrangement que les réseaux optiques , avantageusement en série ou en matrice
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront de la description détaillée qui va suivre, prise en relation avec les dessins annexés sur lesquels
La figure 1 représente schématiquement un dispositif selon 1' invention.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront de la description détaillée qui va suivre, prise en relation avec les dessins annexés sur lesquels
La figure 1 représente schématiquement un dispositif selon 1' invention.
Les figures 2 et 3 illustrent respectivement un premier mode de réalisation du réseau optique de la figure 1 et son coefficient de transmission optique, les figures 2 et 3 représentant également , à une autre échelle, respectivement la répartition des franges parallèles et la variation de luminosité de celles-ci le long d'un axe , du plan des franges, perpendiculaire à la direction des franges
La figure 4 illustre le signal électrique sortant du détecteur de la figure 1 dans le cas d'un réglage correct et pour une mesure effectuée dans le plan du réseau de franges dans la zone de mesure
La figure 5 représente la variation de la luminosité le long d'un axe hors du plan des franges , dans un plan perpendiculaire à celui des franges
La figure 6 illustre le signal électrique sortant du détecteur de la figure 1 dans le cas soit d'un réglage incorrect, soit d'une mesure effectuée hors du plan du réseau des franges
La figure 7 représente le spectre d'amplitude du signal de la figure 4, résultant d'une transformation de
Fourier de ce signal.
La figure 4 illustre le signal électrique sortant du détecteur de la figure 1 dans le cas d'un réglage correct et pour une mesure effectuée dans le plan du réseau de franges dans la zone de mesure
La figure 5 représente la variation de la luminosité le long d'un axe hors du plan des franges , dans un plan perpendiculaire à celui des franges
La figure 6 illustre le signal électrique sortant du détecteur de la figure 1 dans le cas soit d'un réglage incorrect, soit d'une mesure effectuée hors du plan du réseau des franges
La figure 7 représente le spectre d'amplitude du signal de la figure 4, résultant d'une transformation de
Fourier de ce signal.
La figure 8 illustre partiellement un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention permettant de réaliser des mesures de vitesse d'écoulement dans deux plans orthogonaux, grâce à deux réseaux optiques d'orientation différente illustrés sur les figures 9 et 10.
La figure 11 illustre le système double de franges obtenues avec le dispositif de la figure 8 et les réseaux optiques des figures 9 et 10.
La figure 12 illustre un double réseau optique permettant, avec le dispositif selon la figure 1, de réaliser des mesures de vitesse d'écoulement dans deux plans orthogonaux.
La figure 13 illustre un réseau optique en deux parties avec deux pas différents des franges parallèles
La figure 14 illustre un double réseau optique, avec chaque réseau élémentaire en deux parties de pas de franges différents.
La figure 14 illustre un double réseau optique, avec chaque réseau élémentaire en deux parties de pas de franges différents.
La figure 15 , enfin, illustre un ensemble plan de neuf réseaux optiques disposés suivant une matrice de 3 x 3.
Un dispositif selon l'invention , qui met en oeuvre le procédé selon l'invention, procédé et dispositif pour la mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide , gazeux ou liquide, et/ou de particules , est illustré schématiquement sur la figure I.
Il est constitué de trois parties essentielles, à savoir un premier ensemble optique A pour former un réseau plan de franges parallèles dans un plan B, d'une zone de mesure Bl, un ensemble C pour observer ces franges et l'écoulement à mesurer qui traverse ces franges dans la zone
B1, en produisant un signal électrique fonction de la vitesse de cet écoulement, et un ensemble électronique D de traitement dudit signal et éventuellement d'affichage des valeurs désirées.
B1, en produisant un signal électrique fonction de la vitesse de cet écoulement, et un ensemble électronique D de traitement dudit signal et éventuellement d'affichage des valeurs désirées.
Plus précisément, l'ensemble A comprend
- une source 1 de lumière, blanche ou monochromatique, non cohérente
- au moins une lentille 2 pour collimater le faisceau la issu de la source 1 en formant un faisceau collimaté 2a
- un réseau optique 3 comportant au moins une série de raies parallèles, alternativement transparentes et opaques, de pas p , ce réseau 3 étant illustré sur la figure 2 avec des raies transparentes 4 et des raies opaques 5 et un pas constant p ; le réseau 3 peut être par exemple réalisé sur une diapositive ; on exposera ci-après que des types différents de réseaux optiques (illustrés sur les figures 12, 13, 14 et 15) peuvent être substitués au réseau optique 3 de la figure 2; et
- au moins une lentille 6 focalisant le faisceau lumineux 3a en aval du réseau 3 en un faisceau 6a focalisé dans le plan B perpendiculaire à l'axe XX de l'ensemble optique A qui peut être avantageusement constitué, dans le cas où le réseau 3 est disposé sur une diapositive, par un projecteur de diapositives classique du commerce, simple et économique, qui met au point la diapositive à réseau 3 dans le plan B.
- une source 1 de lumière, blanche ou monochromatique, non cohérente
- au moins une lentille 2 pour collimater le faisceau la issu de la source 1 en formant un faisceau collimaté 2a
- un réseau optique 3 comportant au moins une série de raies parallèles, alternativement transparentes et opaques, de pas p , ce réseau 3 étant illustré sur la figure 2 avec des raies transparentes 4 et des raies opaques 5 et un pas constant p ; le réseau 3 peut être par exemple réalisé sur une diapositive ; on exposera ci-après que des types différents de réseaux optiques (illustrés sur les figures 12, 13, 14 et 15) peuvent être substitués au réseau optique 3 de la figure 2; et
- au moins une lentille 6 focalisant le faisceau lumineux 3a en aval du réseau 3 en un faisceau 6a focalisé dans le plan B perpendiculaire à l'axe XX de l'ensemble optique A qui peut être avantageusement constitué, dans le cas où le réseau 3 est disposé sur une diapositive, par un projecteur de diapositives classique du commerce, simple et économique, qui met au point la diapositive à réseau 3 dans le plan B.
Le plan B comprend une zone de mesure Bl.
En définitive l'ensemble optique A , qu'il soit ou non constitué par un projecteur de diapositives et une diapositive porte-réseau , forme dans le plan B , un système de franges parallèles, alternativement lumineuses (ou brillantes) et obscures (ou sombres) ayant le même aspect que celui illustré sur la figure 3 , étant donné que l'ensemble A forme , dans le plan B, l'image du réseau optique 3 , le réseau optique 3 et le réseau de franges, image de celui-ci étant d'échelles et de pas différents
Sur la figure 3, on a illustré à des échelles différentes
- d'une part la variation du coefficient de transmission T du réseau optique 3 en fonction de l'abscisse x sur un axe perpendiculaire aux raies 4 et 5 , et
- d'autre part la variation d'intensité lumineuse I en fonction de l'abscisse x le long d'un axe du plan B, dirigé perpendiculairement à la direction des franges parallèles
Quant à l'ensemble C, qui est destiné à observer les franges dans le plan B , dans la zone de mesure Bl, et l'écoulement de fluide et/ou de particules traversant cette zone de mesure Bl dans le plan B, il comprend
- au moins un détecteur 7 apte à débiter, en réponse à l'intensité lumineuse reçue par sa face d'entrée 8, un signal électrique fonction de cette intensité et débité par des conducteurs 9; ce détecteur 7 peut être un capteur photoélectrique ou photo-détecteur, par exemple du type diode à avalanches ou photo-multiplicateur; et
- au moins une lentille 10 focalisant sur la face 8 la zone de mesure Bl dans le plan B.
Sur la figure 3, on a illustré à des échelles différentes
- d'une part la variation du coefficient de transmission T du réseau optique 3 en fonction de l'abscisse x sur un axe perpendiculaire aux raies 4 et 5 , et
- d'autre part la variation d'intensité lumineuse I en fonction de l'abscisse x le long d'un axe du plan B, dirigé perpendiculairement à la direction des franges parallèles
Quant à l'ensemble C, qui est destiné à observer les franges dans le plan B , dans la zone de mesure Bl, et l'écoulement de fluide et/ou de particules traversant cette zone de mesure Bl dans le plan B, il comprend
- au moins un détecteur 7 apte à débiter, en réponse à l'intensité lumineuse reçue par sa face d'entrée 8, un signal électrique fonction de cette intensité et débité par des conducteurs 9; ce détecteur 7 peut être un capteur photoélectrique ou photo-détecteur, par exemple du type diode à avalanches ou photo-multiplicateur; et
- au moins une lentille 10 focalisant sur la face 8 la zone de mesure Bl dans le plan B.
L'ensemble C peut être constitué par un appareil photographique dont l'objectif constitue la lentille 10 et le dos est équipé d'au moins un photo-détecteur constituant le détecteur 7.
L'axe optique de l'ensemble C est représenté en YY et il coupe l'axe XX dans la zone B1 ou bien il passe au voisinage de l'axe XX dans cette zone.
Enfin, l'ensemble D comprend essentiellement une unité électronique Il de traitement du signal électrique débité par le détecteur 7, auquel il est relié par les conducteurs 9. Le râle de cette unité 11 sera exposé ci-après.
L'ensemble D peut également avantageusement comprendre une unité d'affichage 12, connectée à l'unité 11.
On va exposer maintenant le fonctionnement du dispositif de la figure 1 avec le réseau optique de la figure 2, en se référant aux figures 3 à 7.
Comme indiqué ci-dessus , l'ensemble A forme dans le plan B , en particulier dans la zone de mesure Bl traversée par l'écoulement de fluide et/ou de particules dont on veut mesurer la vitesse, un réseau de franges parallèles, alternativement lumineuses et sombres , ayant l'aspect illustré sur la figure 2, l'intensité lumineuse I dans cette zone Bl , dans le plan B , variant, en fonction de l'abscisse x sur un axe contenu dans le plan B dans la zone Bl , et perpendiculaire à la direction des franges parallèles, comme illustré sur la figure 3.
Une opération préliminaire consiste à focaliser l'ensemble C (constitué en particulier par un appareil photographique avec un photo-détecteur à la place de la pellicule sensible ) sur le plan B , notamment dans la zone
B1.
B1.
Ceci est réalisé avantageusement selon une caractéristique préférée de l'invention en se basant sur la constatation ci-après .
Lorsque l'ensemble C reçoit sur la surface 8 du détecteur 7 l'image parfaitement focalisée du plan B, l'intensité lumineuse I reçue par celui-ci varie , lorsqu'on déplace le point visé du réseau de franges sur un axe perpendiculaire à la direction des franges , comme illustré sur la figure 3 , et donc le signal électrique S sortant du détecteur 7 par les conducteurs 9 variera en fonction du temps t comme illustré sur la figure 4, sur laquelle on a porté le temps t en abscisses et la tension S du signal électrique sortant en volts
Par contre, si l'ensemble C est mal focalisé, c'est-à-dire s'il projette sur la face 8 du détecteur 7, soit le plan Ba soit le plan Bb , décalés respectivement vers l'amont et vers l'aval du plan B , le signal lumineux I' reçu par le détecteur 7 et la tension S' du signal électrique sortant de ce détecteur auront l'allure des figures 5 et 6 respectivement .En effet le réseau des franges parallèles dans le plan Ba ou Bb n'a plus l'aspect net de la figure 2 mais comporte , en plus des franges lumineuses et des franges sombres , des bandes de transition entre la pleine lumière et la pleine obscurité et les signaux I' et S' , des figures 5 et 6 respectivement , n'ont plus une allure rectangulaire comme les signaux I et S , des figures 3 et 4 respectivement
Il suffit de prévoir dans l'unité ll de traitement du signal un transformeur de Fourier qui analyse les fréquences qui sont présentes dans le signal électrique S ou
S' débité par le détecteur 7.
Par contre, si l'ensemble C est mal focalisé, c'est-à-dire s'il projette sur la face 8 du détecteur 7, soit le plan Ba soit le plan Bb , décalés respectivement vers l'amont et vers l'aval du plan B , le signal lumineux I' reçu par le détecteur 7 et la tension S' du signal électrique sortant de ce détecteur auront l'allure des figures 5 et 6 respectivement .En effet le réseau des franges parallèles dans le plan Ba ou Bb n'a plus l'aspect net de la figure 2 mais comporte , en plus des franges lumineuses et des franges sombres , des bandes de transition entre la pleine lumière et la pleine obscurité et les signaux I' et S' , des figures 5 et 6 respectivement , n'ont plus une allure rectangulaire comme les signaux I et S , des figures 3 et 4 respectivement
Il suffit de prévoir dans l'unité ll de traitement du signal un transformeur de Fourier qui analyse les fréquences qui sont présentes dans le signal électrique S ou
S' débité par le détecteur 7.
Sur la figure 7 on a représenté le spectre d'amplitude d'un signal électrique rectangulaire de fréquence 8 Hz, tel que le signal S illustré sur la figure 4 , les fréquences étant portées en abscisses en hertz et les amplitudes normalisées (amplitude 1 pour le signal de fréquence fondamentale fl) ; ce spectre comporte , en plus de la fréquence fondamentale fl, les multiples impairs, 3fl, 5fl, 7fl etc, de cette fréquence fl; les amplitudes relatives de ces fréquences multiples par rapport à la fréquence fondamentale sont calculables pour un signal électrique rectangulaire S du type illustré sur la figure 4 ayant subi une transformation de Fourier.
Par contre la transformée de Fourier d'un signal électrique S' du type illustré sur la figure 6 comporte un spectre de fréquences différent, le rapport entre l'amplitude du signal de fréquence 3fl et celle du signal de fréquence fl étant beaucoup plus faible pour un signal selon la figure 6 que pour un signal selon la figure 4.
Un discriminateur prévu dans l'unité 11, permet de déterminer si ledit rapport mesuré dépasse une valeur de seuil (un peu plus faible que le rapport correspondant à un signal rectangulaire selon la figure 4) et dans ce cas on considère que l'ensemble C est bien réglé sur le plan B du réseau de franges; au contraire ,si le rapport mesuré est inférieur audit rapport - seuil, les moyens de la mise au point de l'ensemble C entrent en jeu pour focaliser l'ensemble sur le plan B , ces moyens étant constitués par exemple par un système de déplacement selon l'axe YY de la lentille 10, c'est-à-dire de l'objectif lorsque l'ensemble C est constitué par un appareil photographique à dos modifié ; avantageusement ces moyens comportent un servomécanisme commandé par le signal de sortie dudit discriminateur.
L'ensemble C ayant été ainsi réglé, on opère la mesure de la vitesse de l'écoulement de fluide et/ou de particules qui traverse la zone de mesure B1 dans le plan B comme suit
Une particule ou une bulle de l'écoulement dans la zone Bl traverse , dans le plan B , successivement des franges lumineuses et des franges obscures et diffuse , réfracte ou réfléchit de la lumière à une fréquence de modulation, ou fréquence fondamentale, égale à sa fréquence de traversée des franges successives, donc à l'inverse de son temps de vol entre deux franges lumineuses (ou obscures) successives . De ce fait cette particule ou bulle émet un signal lumineux du type illustré sur la figure 3, en fonction de son déplacement suivant l'abscisse x. Le détecteur 7 transforme ce signal lumineux en un signal électrique du type illustré sur la figure 4.
Une particule ou une bulle de l'écoulement dans la zone Bl traverse , dans le plan B , successivement des franges lumineuses et des franges obscures et diffuse , réfracte ou réfléchit de la lumière à une fréquence de modulation, ou fréquence fondamentale, égale à sa fréquence de traversée des franges successives, donc à l'inverse de son temps de vol entre deux franges lumineuses (ou obscures) successives . De ce fait cette particule ou bulle émet un signal lumineux du type illustré sur la figure 3, en fonction de son déplacement suivant l'abscisse x. Le détecteur 7 transforme ce signal lumineux en un signal électrique du type illustré sur la figure 4.
Par contre si la particule ou la bulle ne se déplace pas dans le plan B du réseau de franges nettes, mais dans un autre plan , tel que Ba ou Bb, l'ensemble transformeur de
Fourier-discriminateur précité de l'unité ll permet d'éliminer la mesure, car dans ce cas le signal lumineux reçu par le détecteur 7 et le signal électrique débité par celui-ci ont les allures représentées respectivement sur les figures 5 et 6 (et non plus sur les figures 3 et 4) et le rapport entre les amplitudes aux fréquences f1 et 3f en sortie du transformeur de Fourier ne dépasse pas le rapport-seuil, ce qui serait le cas si la particule ou bulle se déplaçait dans le plan B (figure 7).
Fourier-discriminateur précité de l'unité ll permet d'éliminer la mesure, car dans ce cas le signal lumineux reçu par le détecteur 7 et le signal électrique débité par celui-ci ont les allures représentées respectivement sur les figures 5 et 6 (et non plus sur les figures 3 et 4) et le rapport entre les amplitudes aux fréquences f1 et 3f en sortie du transformeur de Fourier ne dépasse pas le rapport-seuil, ce qui serait le cas si la particule ou bulle se déplaçait dans le plan B (figure 7).
On prévoit dans l'unité 11 des moyens pour comparer l'intensité lumineuse en l'absence d'écoulement , c'est-à-dire celle produite par le réseau de franges, et l'intensité en présence d'un écoulement, pour ne retenir que les signaux électriques, plus intenses , provoqués par les particules ou bulles de l'écoulement.
L'unité Il détermine pour les signaux électriques retenus, c'est-à-dire ceux résultant de particules ou bulles se déplaçant dans le plan B, la fréquence fondamentale de ceux-ci , ce qui lui permet de calculer la vitesse de l'écoulement , ou plutôt la composante de cette vitesse dans un plan perpendiculaire à celui des franges, cette vitesse, ou plutôt cette composante, étant égale au produit de ladite fréquence fondamentale par le pas p de l'interfrange
Cette vitesse ou composante de vitesse, ainsi calculée dans l'unité 11, apparaît sur l'unité d'affichage 12.
Cette vitesse ou composante de vitesse, ainsi calculée dans l'unité 11, apparaît sur l'unité d'affichage 12.
Pour réaliser la mesure de la composante de vitesse, non plus dans un seul plan, mais dans deux plans tous deux orthogonaux au plan B, on peut opérer de deux manières différentes .
On peut tout d'abord avoir recours au dispositif selon la figure 8 qui est identique à celui de la figure 1 , a part le fait qu'il comporte non pas un seul premier ensemble optique A, mais deux premiers ensembles optiques similaires reférencés A et A'.Un miroir semi-transparent 13 , qui combine les faisceaux lumineux 6a et 6'a issus des ensembles A et A', permet de projeter sur le plan B tant l'image du réseau 3 de la figure 9 ( d'ailleurs semblable à la figure 2) de l'ensemble A, que du réseau 3' de la figure 10 de l'ensemble
A'; l'orientation des réseaux 3 et 3' autour de leurs axes XX et ZZ est décalée de 900, pour former dans le plan B deux réseaux de franges parallèles dont les directions des franges sont perpendiculaires entre elles, comme illustré sur la figure Il qui représente l'ensemble des deux réseaux de franges ou double réseau de franges 15.
A'; l'orientation des réseaux 3 et 3' autour de leurs axes XX et ZZ est décalée de 900, pour former dans le plan B deux réseaux de franges parallèles dont les directions des franges sont perpendiculaires entre elles, comme illustré sur la figure Il qui représente l'ensemble des deux réseaux de franges ou double réseau de franges 15.
Avantageusement , les deux sources lumineuses 1 et 1' des ensembles A et A' sont des sources monochromatiques de longueurs d'ondes différentes (sur la figure 8 on a repris les références 1, 2, 3, 6 de la figure 1 et utilisé les références 1', 2', 3', 6' respectivement pour les éléments analogues aux éléments 1, 2, 3, 6).
En fait , le double réseau de franges 15 de la figure 11 , qui apparaît dans le plan B, notamment dans la zone de mesure Bl, comporte deux réseaux de franges élémentaires indépendants (en deux couleurs différentes ) et orthogonaux , chacun permettant de déterminer la composante de la vitesse d'écoulement dans un plan perpendiculaire, différent, à la direction des franges du réseau élémentaire correspondant . Il y a intérêt à ce que les pas des deux réseaux soient différents
Sur la figure 8 on a illustré seulement les premiers ensembles optiques A et A' réalisant , avec le miroir semitransparent 13, la formation dans le plan B du réseau de franges 15 de la figure 11 .Les ensembles C et D, semblables à ceux illustrés sur la figure 1 et qui complètent l'ensemble du dispositif selon ce second mode de réalisation de l'invention , n'ont pas été par contre reproduits sur la figure 1.
Sur la figure 8 on a illustré seulement les premiers ensembles optiques A et A' réalisant , avec le miroir semitransparent 13, la formation dans le plan B du réseau de franges 15 de la figure 11 .Les ensembles C et D, semblables à ceux illustrés sur la figure 1 et qui complètent l'ensemble du dispositif selon ce second mode de réalisation de l'invention , n'ont pas été par contre reproduits sur la figure 1.
Une autre solution pour permettre de mesurer selon l'invention les composantes , dans deux plans orthogonaux , de la vitesse de déplacement de l'écoulement consiste à utiliser le dispositif de la figure 1 , mais en substituant , au réseau optique 3 selon la figure 2, un réseau optique double 16 du type illustré sur la figure 12 et constitué en fait par deux réseaux optiques élémentaires orthogonaux . On obtient , dans ce cas , dans le plan B le réseau de raies 15 de la figure 11, qui sera observé et analysé par les ensembles C et D, ce qui permettra d'obtenir deux composantes de la vitesse de déplacement d'une particule ou bulle de l'écoulement , par rapport au réseau de franges 15 dans la zone B1 du plan B, composantes dans deux plans orthogonaux, perpendiculaires chacun aux franges d'un des réseaux élémentaires du réseau double 15.
Si l'on veut mesurer les composantes de la vitesse d'écoulement dans trois plans orthogonaux deux à deux entre eux, on peut adjoindre au dispositif de la figure 1, non pas un seul premier ensemble optique supplémentaire A' comme dans le mode de réalisation de la figure 8, mais deux premiers ensembles optiques supplémentaires du type A ou A', les trois réseaux optique s des trois ensembles optiques étant disposés dans trois plans orthogonaux deux à deux et des moyens optiques semblables au miroir semi-transparent 13 de la figure 8 permettant de superposer les trois faisceaux lumineux ( tels que 6a et 6'a) issus de trois ensembles optiques pour former finalement dans la zone de mesure Bl un triple réseau de franges parallèles, les trois réseaux élémentaires de ce triple réseau étant dans trois plans orthogonaux deux à deux entre eux.
Pour déterminer non seulement la grandeur et la direction d'une ou plusieurs composantes de la vitesse d'écoulement , mais également le sens de cette ou ces composantes, on peut disposer à la place du réseau optique 3, de la figure 2, à pas constant p , un réseau optique 17 à pas évolutif ou à deux pas p1 et p2 du type illustré sur la figure 13 , ou bien un double réseau 18 du type illustré sur la figure 14, dont les deux réseaux optiques élémentaires présentent chacun deux pas différents, le réseau optique 17 permettant la mesure d'une composante de la vitesse et le réseau 18 la mesure de deux composantes orthogonales, chaque fois avec le sens de la composante ou des composantes
Dans les deux cas l'unité 11 de traitement du signal issu du détecteur 7 permet de déterminer la fréquence fondamentale fl correspondant à l'amplitude maximale (figure 7), tant pour le pas pl que pour le pas P2, et de déterminer quelle est la fréquence fondamentale f1 (correspondant à p1 ou à p2) qui apparaît la première pour déterminer le sens de déplacement de l'écoulement relativement au réseau de franges, image du réseau optique 17 ou 18 ;; de préférence le rapport p1/p2 ou le rapport p2/p1 n'est pas un nombre entier
Enfin, pour réaliser une mesure multi-points, c'està-dire simultanément en plusieurs points de la zone de mesure
B1, d'une composante de la vitesse d'écoulement , on remplace, dans le dispositif de la figure 1, le réseau optique 3 par un réseau optique composite comportant plusieurs réseaux optiques élémentaires , ces derniers étant avantageusement arrangés en série pour constituer une barrette de réseaux ou suivant une matrice carrée ou rectangulaire , comme illustré sur la figure 15 qui illustre un réseau optique composite 19 comportant neuf réseaux optiques élémentaires 20 disposés suivant une matrice de 3 x 3.
Dans les deux cas l'unité 11 de traitement du signal issu du détecteur 7 permet de déterminer la fréquence fondamentale fl correspondant à l'amplitude maximale (figure 7), tant pour le pas pl que pour le pas P2, et de déterminer quelle est la fréquence fondamentale f1 (correspondant à p1 ou à p2) qui apparaît la première pour déterminer le sens de déplacement de l'écoulement relativement au réseau de franges, image du réseau optique 17 ou 18 ;; de préférence le rapport p1/p2 ou le rapport p2/p1 n'est pas un nombre entier
Enfin, pour réaliser une mesure multi-points, c'està-dire simultanément en plusieurs points de la zone de mesure
B1, d'une composante de la vitesse d'écoulement , on remplace, dans le dispositif de la figure 1, le réseau optique 3 par un réseau optique composite comportant plusieurs réseaux optiques élémentaires , ces derniers étant avantageusement arrangés en série pour constituer une barrette de réseaux ou suivant une matrice carrée ou rectangulaire , comme illustré sur la figure 15 qui illustre un réseau optique composite 19 comportant neuf réseaux optiques élémentaires 20 disposés suivant une matrice de 3 x 3.
Sur le plan B, dans la zone de mesure B1, le système optique A , avec le réseau optique 19 à la place du réseau optique 3 , forme un réseau de franges composites ayant l'aspect de la figure 15, car image du réseau optique 19 de cette figure , et par conséquent les ensembles C et D peuvent observer et analyser le passage d'une particule ou bulle en regard des différents réseaux élémentaires de franges, images des réseaux optiques élémentaires 20, c'est-à-dire en neuf "points" disposés suivant une matrice de 3 x 3.
Pour ce faire le détecteur unique 7 doit être remplacé par un détecteur multiple comportant neuf détecteurs élémentaires disposés suivant une matrice de 3 x 3 correspondant au réseau optique 19, chacun des détecteurs élémentaires observant un des neuf réseaux de franges élémentaires, image d'un réseau optique 20. En particulier ces neufs détecteurs peuvent être formés sur une plaquette CCD.
Bien entendu l'unité de traitement du signal, telle que 11, doit être adaptée pour traiter les neuf signaux élémentaires issus des neuf détecteurs élémentaires
On peut ainsi réaliser d'une manière simple , rapide et peu coûteuse, la détermination de la vitesse d'écoulement, ou d'au moins une de ses composantes, en plusieurs points et même réaliser des histogrammes de vitesses
Dans le cas où les éléments 1, 2 et 6 de la figure 1 sont constitués par un projecteur de diapositives ( ou bien les éléments 1, 2 et 6 et les éléments 1', 2' et 6' de la figure 8 sont constitués par deux projecteurs de diapositives), il suffit de prévoir un jeu de diapositives comportant des réseaux optiques des types illustrés sur les figures 2, 9-10, 12, 13, 14 et 15 (et éventuellement des variantes de la figure 15 avec des réseaux élémentaires disposés autrement ) pour effectuer simplement et à coût réduit toute une série de mesures de vitesses d'écoulement, avec modification très rapide du type de mesure par simple changement de la diapositive projetée ou des diapositives projetées.
On peut ainsi réaliser d'une manière simple , rapide et peu coûteuse, la détermination de la vitesse d'écoulement, ou d'au moins une de ses composantes, en plusieurs points et même réaliser des histogrammes de vitesses
Dans le cas où les éléments 1, 2 et 6 de la figure 1 sont constitués par un projecteur de diapositives ( ou bien les éléments 1, 2 et 6 et les éléments 1', 2' et 6' de la figure 8 sont constitués par deux projecteurs de diapositives), il suffit de prévoir un jeu de diapositives comportant des réseaux optiques des types illustrés sur les figures 2, 9-10, 12, 13, 14 et 15 (et éventuellement des variantes de la figure 15 avec des réseaux élémentaires disposés autrement ) pour effectuer simplement et à coût réduit toute une série de mesures de vitesses d'écoulement, avec modification très rapide du type de mesure par simple changement de la diapositive projetée ou des diapositives projetées.
De même , si on utilise pour l'ensemble C un appareil photographique à dos modifié , il suffit de remplacer un dos à un seul détecteur 7 , utilisable pour une mesure en un seul point de la zone de mesure, par un dos à plusieurs détecteurs pour réaliser une mesure multipoints avec un réseau optique 19 (figure 15) ou analogue
On voit donc qu'avec au moins un projecteur de diapositives, un jeu de diapositives, un appareil photographique , plusieurs dos pour celui-ci et un ensemble électronique D avec une unité de traitement du signal 11 et éventuellement une unité d'affichage 12, on peut réaliser un dispositif , selon la figure 1 ou les figures 1 et 2, simple, d'un coût réduit et très facile à mettre en oeuvre, avec possibilité d'effectuer des mesures de vitesses d'écoulement de types différents.
On voit donc qu'avec au moins un projecteur de diapositives, un jeu de diapositives, un appareil photographique , plusieurs dos pour celui-ci et un ensemble électronique D avec une unité de traitement du signal 11 et éventuellement une unité d'affichage 12, on peut réaliser un dispositif , selon la figure 1 ou les figures 1 et 2, simple, d'un coût réduit et très facile à mettre en oeuvre, avec possibilité d'effectuer des mesures de vitesses d'écoulement de types différents.
Parmi les autres avantages du procédé et du dispositif selon l'invention, on peut encore noter
- l'uniformité de la distribution de l'intensité lumineuse des franges grâce à l'utilisation de lumière blanche ou monochromatique non cohérente
- la simplicité du traitement du signal électrique du fait que celui-ci a une amplitude constante au niveau de chaque frange lumineuse ;;
- la possibilité de mettre en oeuvre des réseaux optiques avec des raies de dimensions variées, de 50 microns à 3 mm par exemple, et donc des franges lumineuses de dimensions très variées
- la possibilité de modifier le pas des franges sans modifier le pas des raies du réseau optique en prévoyant, à la place d'une lentille 6 à focale fixe, un zoom à focale variable
- la possibilité de prévoir, dans le cas de l'utilisation d'un réseau optique du type 19 et de plusieurs détecteurs, soit une optique commune 10 pour tous les détecteurs, soit une optique séparée pour chaque détecteur;;
- la possibilité d'utiliser et de détecter des particules, bulles ou traceurs d'écoulement de taille et de nature variées, par exemple particules submicroniques ou microniques, telles qu'encens, gouttes d'huile ou d'eau, particules métalliques , particules, gouttes ou bulles millimétriques
- la possibilité de mesurer des vitesses dans une gamme de vitesses fort étendue, de quelques cm/s à une centaine de m/s par exemple
- la possibilité d'analyser statistiquement les signaux électriques successifs (ou simultanés dans le cas de plusieurs détecteurs associés à un réseau optique 19) pour déterminer la valeur moyenne et l'ecart-type de la vitesse d'écoulement, et les histogrammes de ces quantités
- la possibilité de rejeter les signaux électriques résultant du passage simultané de plus d'une particule dans le plan des franges de la zone de mesure ;
- la réalisation aisée de plusieurs types d'arrangements géométriques des réseaux élémentaires dans un ensemble de réseaux (analogue à celui de la figure 15 ) et des détecteurs, afin de multiplier le nombre des points de mesure simultanée de la vitesse dans des régions de la zone de mesure à fort gradient de vitesse ou d'écoulement avec recirculation.
- l'uniformité de la distribution de l'intensité lumineuse des franges grâce à l'utilisation de lumière blanche ou monochromatique non cohérente
- la simplicité du traitement du signal électrique du fait que celui-ci a une amplitude constante au niveau de chaque frange lumineuse ;;
- la possibilité de mettre en oeuvre des réseaux optiques avec des raies de dimensions variées, de 50 microns à 3 mm par exemple, et donc des franges lumineuses de dimensions très variées
- la possibilité de modifier le pas des franges sans modifier le pas des raies du réseau optique en prévoyant, à la place d'une lentille 6 à focale fixe, un zoom à focale variable
- la possibilité de prévoir, dans le cas de l'utilisation d'un réseau optique du type 19 et de plusieurs détecteurs, soit une optique commune 10 pour tous les détecteurs, soit une optique séparée pour chaque détecteur;;
- la possibilité d'utiliser et de détecter des particules, bulles ou traceurs d'écoulement de taille et de nature variées, par exemple particules submicroniques ou microniques, telles qu'encens, gouttes d'huile ou d'eau, particules métalliques , particules, gouttes ou bulles millimétriques
- la possibilité de mesurer des vitesses dans une gamme de vitesses fort étendue, de quelques cm/s à une centaine de m/s par exemple
- la possibilité d'analyser statistiquement les signaux électriques successifs (ou simultanés dans le cas de plusieurs détecteurs associés à un réseau optique 19) pour déterminer la valeur moyenne et l'ecart-type de la vitesse d'écoulement, et les histogrammes de ces quantités
- la possibilité de rejeter les signaux électriques résultant du passage simultané de plus d'une particule dans le plan des franges de la zone de mesure ;
- la réalisation aisée de plusieurs types d'arrangements géométriques des réseaux élémentaires dans un ensemble de réseaux (analogue à celui de la figure 15 ) et des détecteurs, afin de multiplier le nombre des points de mesure simultanée de la vitesse dans des régions de la zone de mesure à fort gradient de vitesse ou d'écoulement avec recirculation.
L'invention , définie par les revendications ciaprès, ne se limite nullement aux modes de réalisation plus particulièrement décrits, mais en embrasse toutes les variantes à la portée de l'homme de l'art.
Claims (10)
1. Procédé pour la mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide et/ou de particules, en au moins un point, caractérisé en ce qu'il comporte la combinaison des opérations suivantes:
- on forme au moyen d'une lumière non cohérente, dans une zone de mesure traversée par l'écoulement, au moins un réseau plan de franges parallèles , alternativement lumineuses et obscures
- on focalise sur le réseau plan de franges parallèles, dans la zone de mesure, au moins un détecteur de lumière apte à convertir l'intensité lumineuse qu'il reçoit en un signal électrique fonction de cette intensité lumineuse; et
- on traite électroniquement ce signal électrique pour déterminer au moins la composante de la vitesse d'écoulement dans un plan perpendiculaire au plan du réseau de franges, dans ladite zone de mesure, cette composante étant égale au produit du pas du réseau de franges parallèles dans ladite zone de mesure par la fréquence fondamentale du signal électrique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme dans la zone de mesure deux réseaux de franges parallèles, avantageusement orthogonaux.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme dans la zone de mesure trois réseaux plans de franges parallèles, les axes perpendiculaires à ces réseaux étant disposés suivant trois directions différentes, qui forment de préférence un trièdre trirectangle
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les réseaux de franges parallèles comportent deux parties successives ayant deux pas différents.
5. Procédé caractérisé en ce qu'on forme dans la zone de mesure un ensemble de plusieurs réseaux élémentaires de franges selon l'une quelconque des revendications précédentes et qu'on focalise sur le plan des franges de la zone de mesure un ensemble de détecteurs de lumière égal en nombre et de même disposition géométrique que les réseaux élémentaires de franges de l'ensemble de réseaux.
6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, pour la mesure de la vitesse d'un écoulement de fluide et/ou de particules, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison:
- au moins une source (1) de lumière non cohérente
- au moins un premier réseau optique plan (3) à raies parallèles, alternativement transparentes et opaques
- au moins un premier système optique (2,6) apte à former , à partir de ladite au moins une source et dudit au moins un réseau optique , au moins un réseau plan de franges parallèles , alternativement lumineuses et obscures , image dudit réseau optique , dans une zone de mesure B1 traversée par l'écoulement;
- au moins un détecteur de lumière (7) apte à convertir l'intensité lumineuse qu'il reçoit en un signal électrique fonction de cette intensité lumineuse;;
- un second système optique (10) apte à diriger sur ledit détecteur de lumière la lumière en provenance du plan dudit au moins un réseau de franges parallèles, dans la zone de mesure
- des moyens pour régler le second système optique pour qu'il focalise l'image dudit au moins un réseau de franges , dans la zone de mesure, sur ledit au moins un détecteur ; et
- des moyens (11) de traitement électronique de signal pour traiter le signal électrique reçu dudit au moins un détecteur de lumière , afin d'en extraire au moins la fréquence fondamentale dudit signal électrique, lorsque le second système optique focalise l'image dudit au moins un réseau de franges sur ledit au moins un détecteur et que ce signal électrique correspond à une émission de lumière variable dans le plan des franges dans la zone de mesure, la composante de la vitesse de l'écoulement dans un plan perpendiculaire au plan des franges dans la zone de mesure étant le produit de cette fréquence fondamentale par le pas du réseau de franges parallèles
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte dans le même plan deux réseaux optiques (12) à raies perpendiculaires entre elles forment un quadrillage
8.Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le ou les réseaux optiques (17, 18) comportent deux parties successives ayant deux pas différents.
9. Dispositif caractérisé en ce qu'il comporte, dans le même plan, un ensemble (19) de plusieurs réseaux optiques élémentaires (20) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 et un ensemble de détecteurs de lumière égal en nombre et de même disposition géométrique que les réseaux optiques élémentaires de l'ensemble de réseaux.
lO.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'ensemble formé par la source de lumière (1) et le premier système optique (2,6) est constitué par un projecteur de diapositives , tandis que le ou les réseaux optiques sont réalisés sur une diapositive
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'ensemble formé par ledit détecteur (7) , le second système optique (10) et les moyens de réglage de ce système est constitué par un appareil photographique dont le dos comporte ledit détecteur.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6, 8, 9, 10 et 11 , caractérisé en ce qu'il comporte deux ou trois ensembles formés chacun par une source de lumière (1,1') , un réseau optique (3,3') et un premier système optique ( 2, 6 ; 2', 3')
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9015227A FR2670293B1 (fr) | 1990-12-05 | 1990-12-05 | Procede et dispositif pour la mesure de la vitesse d'un ecoulement de fluide ou de particules. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9015227A FR2670293B1 (fr) | 1990-12-05 | 1990-12-05 | Procede et dispositif pour la mesure de la vitesse d'un ecoulement de fluide ou de particules. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2670293A1 true FR2670293A1 (fr) | 1992-06-12 |
| FR2670293B1 FR2670293B1 (fr) | 1994-05-06 |
Family
ID=9402922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9015227A Expired - Fee Related FR2670293B1 (fr) | 1990-12-05 | 1990-12-05 | Procede et dispositif pour la mesure de la vitesse d'un ecoulement de fluide ou de particules. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2670293B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0549417A1 (fr) * | 1991-12-26 | 1993-06-30 | ETAT FRANCAIS Représenté par le délÀ©gué général pour l'armement | Procédé et dispositif pour l'automatisation des vélocimètres laser à effet dopler fonctionnant en diffusion avant |
| ES2107954A1 (es) * | 1995-04-06 | 1997-12-01 | Garmendia Juan Luis Ilardia | Equipo y metodo para deteccion remota de viento y condiciones de dispersion. |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2154376A1 (fr) * | 1971-09-29 | 1973-05-11 | Sogreah | |
| US4346990A (en) * | 1979-09-07 | 1982-08-31 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Scanning afocal laser velocimeter projection lens system |
| WO1990005310A2 (fr) * | 1988-11-11 | 1990-05-17 | Public Health Laboratory Service Board | Mesure optique de vitesse |
-
1990
- 1990-12-05 FR FR9015227A patent/FR2670293B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2154376A1 (fr) * | 1971-09-29 | 1973-05-11 | Sogreah | |
| US4346990A (en) * | 1979-09-07 | 1982-08-31 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Scanning afocal laser velocimeter projection lens system |
| WO1990005310A2 (fr) * | 1988-11-11 | 1990-05-17 | Public Health Laboratory Service Board | Mesure optique de vitesse |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| APPLIED OPTICS vol. 13, no. 5, Mai 1974, NEW YORK pages 1193 - 1195; WANG: 'Doppler Velocimeter using Diffraction Grating and White Light ' * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0549417A1 (fr) * | 1991-12-26 | 1993-06-30 | ETAT FRANCAIS Représenté par le délÀ©gué général pour l'armement | Procédé et dispositif pour l'automatisation des vélocimètres laser à effet dopler fonctionnant en diffusion avant |
| ES2107954A1 (es) * | 1995-04-06 | 1997-12-01 | Garmendia Juan Luis Ilardia | Equipo y metodo para deteccion remota de viento y condiciones de dispersion. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2670293B1 (fr) | 1994-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Radwell et al. | Deep learning optimized single-pixel LiDAR | |
| Glover et al. | Interferometric laser imaging for droplet sizing: a method for droplet-size measurement in sparse spray systems | |
| EP3343201B1 (fr) | Procédé et dispositif de comptage et de caractérisation de particules dans un fluide en mouvement | |
| Green et al. | Interpretation of the Sun’s aureole based on atmospheric aerosol models | |
| US4361403A (en) | Multiple wavelength instrument for measurement of particle size distributions | |
| EP3742135B1 (fr) | Imagerie mono-pixel hyper-spectrale résolue en temps | |
| FR3036800A1 (fr) | Procede d’observation d’un echantillon | |
| EP3034992A2 (fr) | Projecteur de lumière structurée et scanner tridimensionnel comportant un tel projecteur | |
| Robinson et al. | Diffraction analysis of Doppler signal characteristics for a cross-beam laser Doppler velocimeter | |
| US10113945B2 (en) | Method and apparatus for combining measurements of particle characteristics using light scattering and optical imaging | |
| FR2734637A1 (fr) | Dispositif d'inspection optique d'un fluide, notamment pour analyses hematologiques | |
| EP1084379B1 (fr) | Acquisition opto électrique de formes par codage chromatique avec des plans d'illumination | |
| EP0028548A1 (fr) | Système de correlation optique en temps réel | |
| Petruck et al. | Partially coherent light-emitting diode illumination for video-rate in-line holographic microscopy | |
| FR2729220A1 (fr) | Dispositif de mesure colorimetrique d'un ecran d'affichage | |
| EP0846274B1 (fr) | Sonde velocimetrique optique | |
| CN109154663A (zh) | 用于直接检测激光雷达的多元件法布里-珀罗标准具干涉仪 | |
| US4338030A (en) | Dispersive instrument for measurement of particle size distributions | |
| EP3833999B1 (fr) | Système de caractérisation optique d'une zone d'intérêt d'un objet | |
| FR2707018A1 (fr) | ||
| FR2670293A1 (fr) | Procede et dispositif pour la mesure de la vitesse d'un ecoulement de fluide ou de particules. | |
| Ballik et al. | Fringe image technique for the measurement of flow velocities | |
| US20180045938A1 (en) | Filter array based ultrafast compressive image sensor | |
| Quero et al. | 2D NIR-SPI spatial resolution evaluation under scattering condition | |
| EP3278407A1 (fr) | Dispositif et procede de caracterisation d'une impulsion laser femtoseconde |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |