SU481836A1 - Доплеровский измеритель скорости потока - Google Patents

Description

I Изобретение ртноситс  к контрольно- 1 измерительной технике, а именно к опти- I ческим измерител м потока сплошных он-. jTKHecKHx прозрачных сред, основанных: на шшеровских методах.

Известные устройства дл  измерени  скорости сплошных сред с оптическими микронеоднородност ми. Скорость в Точке потока определ етс  по допплеровскому сдвигу частоты когерентного монохроматического излучени  лазера, рассе нного микронеоднородност ми среды в рабочей области , образованной пересечени ми двух когерентных лучей.

Однако из-за конечного диаметра лучей и малоЬти угла мё сду когерентными лучами в известном устройстве рабоча  область получаетс  довольно прот женной в направлении поперечного сечени  потока что ограничмвает поперечное разрешение измерител ,

Кроме этого дл  данного устройства характерно малое отношение сигнал/шум. Цель изобретени  - повышение поперечно-пространственного разрешени  До№плеровскргр измерител  скорости потока; 1 за счет выделени  оптических сигналов, 1 поступающих от выбранной (измеритель i ной) прложенности объема пересечени  i лучей, лежащей вдбль потока, и подавле-г ние всех остальных составл ющих сигналу с помощью согласованного голографичес-- i кого фильтра. Попутно с повышением раэг-.

решающей способности Измерител , така  фильтраци  уменьшит паразитную засветку

приемника и повысит отношение сигнал / j шум. :. ; - : : ; . J

ЭгЬ достигаетс  за счет введении 8 . ; измеритель скорости потока перед фото- ; приемником оптического коррёл дионного - ; устройства, содержащего кокшлексно-сопр жеИный с выбранной плоскостью интерферёнцИи голографическйй фильтр, разм&шённьгй в общем фокусе Двух тавп юидах оптвгаёскую антенну приемн икв. Схема доппйёровского измерител  сксн. .рости потока представлена на чертоже.

Оиа имеет блок 1 лазера в расщепи тел , дающий два параллельных когерент ных луча; фокусирующую линзу 2, жестко г св занную с онтической системой приемника; рабочую область 3 цересеЧени  лучей; annapaxypHyip диафрг гму 4, отсе .кающую нерассе 1шые-J: H лазера; приемную пинзу 5; плоский голографический фильтр 6, размещенный Б области Прокуса линзы 5; малую диафрагму 7; собираю™щую линзу 8; точечную диафрагму 9, пронускакжгую кoppeл циoнньiй пик и отсекающую прочие сигнапы| фотоприемник 10; анализатор 11 доппперовских сигналов. Устройство работает следующим образом . Имеющиес , на выходе блока 1 лазер и расщепител  параллельные монохроматические лучи, примерно равной мощности и сечени , направл ютс  на линзу 2. Зге jraH3a укреплена жестко на; координатном устройстве вместе с линзами и диафрагмами приемника и фокусирует оба луча в рабочую область 3,  вл ющуюр  областью интерференции лучей и источником донплеровсккх сигналов дл  фотоприемника. Аппаратурна  диафрагма отсекает пр мые , нерассе нные микронеоднородност ми потока лучи лазера, а .приемна  .лин- за 5 создает изображение области 3 в плоскости малой диафрагмы 7. Благодар  разнице в переднем и заднем фокусах приемной линзы 5, изображение области интерференции 3 можно получить в более крупном масщтабе по сравнению с истиН., ными размерами данной области, дл  удобства.изготовлени  голографического |)ииьтра 6. Поперек отверсти  малой диаф рагмы 7 расположен плоский голографа- -ij ческий фильтр 6,  вл ющийс  комплекснос6пр женнь1М выбранной (измерительной) плоскости в области интерференции 3. Пу ; чок сигналов, исход щий из области 3, проход  через голографический фильтр, испытывает пространственную фильтрацию . Линза 8 и диафрагма 9 пропускают коррел ционный тик на фотоприемник 10. Фотсм.. приемник 10 преобразует оптический сигнал в электрический, который затем по .ступает на анализатор 11. Сигналы, Идущие от других плоскостей области Пересе- чени  лучей 3, образуют в плоскости то- чечной диафрагмы 9 размытое изображеоке :;и больща  часть их энергии отсека- . етс - точечной диафрап ой 9. . . Предмет и. зобретени  Допплеровский измеритель скорости г потока, состо щий из лазера с устройст вами дл  расщеплени5 , и фокусировки лучей и фотоприемника, о т л и ч а ю щ и . . С   тем, чт.о, с целью повышени  разрешэюг щей способности устройства в попоречном направлении и уменьшени  паразитной зареетки .приемт-шка, измеритель-снабжен оптическим коррел5щионным устройством, выполненным в виде голографического фильтра и уСтановленны-М; перед фотоприемником в фокусе двух линз,