激光
流量計在人們生活中是用來用激光測速的,比如測量氣流速度、火箭燃燒速度、粒子的速度等等,那么大家知道激光流量計的工作原理和分類是什么嗎?下面中國傳感器交易網(wǎng)的專家來給大家介紹一下激光流量計的原理和分類。
利用激光的多普勒效應(yīng)制成的測速式流量計。
激光流量計的原理
當(dāng)激光光束照到運動的散射體上時,被運動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動速度成正比。由于頻移量與光頻相差約109的量級,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間來檢測出以差頻波動的合成光信號,即可根據(jù)差頻求出介質(zhì)的流速。激光
流量計是70年代出現(xiàn)的新型流量計,它屬于非接觸式測量,速度快,精度高,測量范圍廣,抗光和電的干擾能力強(見激光傳感器)。激光束還可沿管道移動聚焦,從而測出流速分布圖。
激光流量計的分類
激光流量計分為非自動對準(zhǔn)式和自動對準(zhǔn)式兩種。非自動對準(zhǔn)式的激光器發(fā)出平行光束,經(jīng)透鏡聚焦到被測流體區(qū)域。未被散射的光線經(jīng)反射鏡到達分光鏡與散射光線混合后到達檢測器。這種設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)需要嚴(yán)格對準(zhǔn),使散射光線與未散射光線保持平行。
自動對準(zhǔn)式的設(shè)計完全消除了兩束光線的嚴(yán)格對準(zhǔn)問題。激光器的輸出光線由透鏡1 到達透鏡2,聚焦到達檢測區(qū)。在透鏡2上放有一個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,必然在同一焦點重合。這種系統(tǒng)總是完全對準(zhǔn)的并能抗振。
激光流量計的工作方式
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,即條紋式。