激光
流量計(jì)在人們生活中是用來用激光測(cè)速的,比如測(cè)量氣流速度、火箭燃燒速度、粒子的速度等等,那么大家知道激光流量計(jì)的工作原理和分類是什么嗎?下面中國(guó)傳感器交易網(wǎng)的專家來給大家介紹一下激光流量計(jì)的原理和分類。
利用激光的多普勒效應(yīng)制成的測(cè)速式流量計(jì)。
激光流量計(jì)的原理
當(dāng)激光光束照到運(yùn)動(dòng)的散射體上時(shí),被運(yùn)動(dòng)散射體散射的激光產(chǎn)生多普勒頻移。頻移與散射粒子的運(yùn)動(dòng)速度成正比。由于頻移量與光頻相差約109的量級(jí),不能用儀器直接分辨,所以常采用外差技術(shù),使散射光線與未經(jīng)頻移光線形成差頻,采用平方律檢波器,選擇適當(dāng)?shù)钠骄鶗r(shí)間來檢測(cè)出以差頻波動(dòng)的合成光信號(hào),即可根據(jù)差頻求出介質(zhì)的流速。激光
流量計(jì)是70年代出現(xiàn)的新型流量計(jì),它屬于非接觸式測(cè)量,速度快,精度高,測(cè)量范圍廣,抗光和電的干擾能力強(qiáng)(見激光傳感器)。激光束還可沿管道移動(dòng)聚焦,從而測(cè)出流速分布圖。
激光流量計(jì)的分類
激光流量計(jì)分為非自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)式和自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)式兩種。非自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)式的激光器發(fā)出平行光束,經(jīng)透鏡聚焦到被測(cè)流體區(qū)域。未被散射的光線經(jīng)反射鏡到達(dá)分光鏡與散射光線混合后到達(dá)檢測(cè)器。這種設(shè)計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)需要嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn),使散射光線與未散射光線保持平行。
自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)式的設(shè)計(jì)完全消除了兩束光線的嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)問題。激光器的輸出光線由透鏡1 到達(dá)透鏡2,聚焦到達(dá)檢測(cè)區(qū)。在透鏡2上放有一個(gè)有兩條狹縫的遮光板,由此得到兩條光線。由于它們經(jīng)過同一透鏡聚焦,必然在同一焦點(diǎn)重合。這種系統(tǒng)總是完全對(duì)準(zhǔn)的并能抗振。
激光流量計(jì)的工作方式
它的工作方式也有兩種:一種是由微粒散射的光從一束折向另一束并彼此干涉,即多普勒式;另一種是微粒垂直通過一束干涉條紋以傳送光的波動(dòng),即條紋式。