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激光流量計(jì)的原理和分類(lèi)
2015-11-17
激光流量計(jì)在人們生活中是用來(lái)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(lèi)是什么嗎？下面中國(guó)傳感器交易網(wǎng)的專(zhuān)家來(lái)給大家介紹一下激光流量計(jì)的原理和分類(lèi)。
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(xiàn)與未經(jīng)頻移光線(xiàn)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(lái)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(jiàn)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(lèi)
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(xiàn)經(jīng)反射鏡到達(dá)分光鏡與散射光線(xiàn)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(xiàn)與未散射光線(xiàn)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(xiàn)的嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。激光器的輸出光線(xiàn)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(xiàn)。由于它們經(jīng)過(guò)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(guò)一束干涉條紋以傳送光的波動(dòng)，即條紋式。
以上就是關(guān)于激光流量計(jì)的工作原理和分類(lèi)以及工作方式的介紹，相信大家已經(jīng)對(duì)激光流量計(jì)有了一個(gè)比較深入的認(rèn)識(shí)，其他的知識(shí)可以在日常操作中進(jìn)行總結(jié)。
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