JP2011503591A - 流れている液体の流動量を決定する方法および装置 - Google Patents
流れている液体の流動量を決定する方法および装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明による方法によれば、液体が光学的な加熱ビームにより加熱され、その加熱位置が光学的な検出ビームによって照射され、加熱ビームの光軸と検出ビームの光軸とが少なくともその加熱位置において一致し、検出ビームが検出器アレイにより受信される。本発明による装置は、液体の限定された内部領域の1つの内部領域を加熱する装置と、レーザのビームを案内する光学装置とを、測定ビームが加熱領域をそれの加熱の絶対的位置において照射するように配置している。
【選択図】図2.1
Description
μ(t)≒α0+α・e-t/τ
または、
μ(t)=γ+Σβitanh(αit)
なる形でのモデルによって近似することができる。後者のモデルは改善された収束を有し、初期条件に関する感度が指数関数モデルに比べて低減されている。
2 光学装置
2.1 管
2.1.1 壁
2.2 レーザ
2.3 光ビーム、検出ビーム、測定ビーム
2.3.1 加熱ビーム
2.4 レンズ
2.5 検出器アレイ
2.6 レンズ
2.7 レンズ
2.8 放射源つまり光源
2.9 集光レンズ
2.10 加熱ビーム
2.11 ミラー
3 レーザ電子制御装置
3.1 変調器
3.2 レーザドライバ
4 増幅器装置
5 評価装置
5.1 アナログディジタル変換器
5.2 ディジタルプロセッサ
6 インターフェース装置
7 電源
8 液体
9.1 制御線
9.2 制御線
Claims (31)
- 液体が光学的な加熱ビームにより加熱され、
その加熱位置が光学的な検出ビームによって照射され、
加熱ビームの光軸と検出ビームの光軸とが少なくともその加熱位置において一致し、
検出ビームが検出器アレイによって受信される液体の流動量を決定する方法。 - 加熱ビームおよび検出ビームは同一の放射源から出射されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 加熱ビームおよび検出ビームは異なる放射源から出射されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 検出ビームは加熱ビームよりも大きい平均直径を有することを特徴とする請求項1乃至3の1つに記載の方法。
- 光ビームまたはレーザビームは液体の内部領域において集束させられることを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載の方法。
- 液体を通過するビームは平行ビームであることを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載の方法。
- ビームは変調された光ビームであることを特徴とする請求項1乃至6の1つに記載の方法。
- 検出器アレイによって時間的に連続する複数の測定が行なわれることを特徴とする請求項1乃至7の1つに記載の方法。
- 時間的に連続する複数の測定は1つの光パルスの期間中に行なわれ、それによって液体内の加熱領域の屈折率の時間推移が決定されることを特徴とする請求項7及び8記載の方法。
- 検出は直線型の検出器アレイにより行なわれることを特徴とする請求項1乃至9の1つに記載の方法。
- 検出は平面型(2次元)の検出器アレイにより行なわれることを特徴とする請求項1乃至9の1つに記載の方法。
- 流動量は光ビームの受信された分布から決定されることを特徴とする請求項1乃至11の1つに記載の方法。
- 液体の流速が統計モーメントの減少の算定によって決定されることを特徴とする請求項1乃至12の1つに記載の方法。
- 平均値、分散、歪度および/または尖度のような受信された信号の統計モーメントが算定されることを特徴とする請求項1乃至13の1つに記載の方法。
- 光ビームの位置の平均値のずれが流動量の尺度として算定されることを特徴とする請求項14記載の方法。
- 流動量による光ビームの分散の変調が算定されることを特徴とする請求項14又は15記載の方法。
- 光ビームが強度変調され、変調および測定の位相差が算定されることを特徴とする請求項1乃至16の1つに記載の方法。
- 光ビームが複数の周波数により変調されることを特徴とする請求項17記載の方法。
- 光ビームが確率的に変調されることを特徴とする請求項17又は18記載の方法。
- 測定ビーム(2.3)が少なくとも部分的に透過する壁(2.1.1)を有し液体(8)を導く管(2.1)と、液体(8)の内部の少なくとも1つの領域を加熱する装置と、測定ビームを発生するレーザ(2.2)と、測定ビームを受信する検出器アレイ(2.5)と、電子的評価装置(5)とを備えた液体の流動量を決定する装置において、
液体(8)の限定された内部領域を加熱する装置と、レーザ(2.2)のビーム(2.3)を案内する光学装置(2.4,2.6)とを、測定ビーム(2.3)が加熱領域をそれの加熱の絶対的位置において照射するように配置したことを特徴とする液体の流動量を決定する装置。 - 流れている液体を加熱する装置はレーザ(2.2)であることを特徴とする請求項20記載の装置。
- 測定ビーム(2.3)を発生するレーザ(2.2)は液体を加熱する装置であることを特徴とする請求項20又は21記載の装置。
- 光学装置(2.4,2.6)によって、光ビーム(2.3)は分割されないで液体(8)を通るように向けられていることを特徴とする請求項22記載の装置。
- 液体の流れの内部にレーザビームを集束させる集束レンズ(2.6)が設けられていることを特徴とする請求項20乃至23の1つに記載の装置。
- 平行化および平行ビームによる液体(8)の照射のためのレンズ(2.4)が設けられていることを特徴とする請求項20乃至23の1つに記載の装置。
- レーザ(2.2)は変調されたレーザであることを特徴とする請求項20乃至25の1つに記載の装置。
- 時間的に連続する複数の測定を行なうように構成されていることを特徴とする請求項20乃至26の1つに記載の装置。
- 1つのレーザパルスの期間中に時間的に連続する複数の測定を行なうように構成されていることを特徴とする請求項26又は27記載の装置。
- 検出器アレイ(2.5)は直線型の検出器アレイであることを特徴とする請求項20乃至28の1つに記載の装置。
- 検出器アレイ(2.5)は平面型の2次元の検出器アレイであることを特徴とする請求項20乃至28の1つに記載の装置。
- 評価装置は、平均値、分散、歪度および/または尖度のような受信された信号の統計モーメントを算定するように構成されていることを特徴とする請求項20乃至30の1つに記載の装置。
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