Устройство для калибровки лазерного доплеровского анемометра

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ЛАЗЕРНОГО ДОПЛЕРОВСКОГО АНЕМОМЕТРА, содержащее светорассеиватель, оптически согласованный через измерительный объем с кёшибруемым доплеровским анемометром, отличающееся тем, что, с целью повышения точности калибровки, в него дополнительно введена оптическая система формирования встречных пучков , направленных в измерительный объем ортогонально оптической оси калибруемого доплеровского анемометра , а светорассеиватель выполнен в виде оптической кюветы, заполненной светорассеивающей жидкостью известного показателя преломления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) II6I) G 01 P 3/36) G 01 P 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3534246/18-10 (22) 03.01.83 (46) 07.03 ° 84. Бюл. )) 9 (72) Б,С.Ринкевичюс, В.И.Смирнов и Е.Л.Соколова (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 532.574(088.8) (56) 1. Проспект фирмы "DISA Electronik", Publ. Ф 4201R, November, 1974, с. 14 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО gTIH KAJIHBPOBKH

ЛАЗЕРНОГО ДОПЛЕРОВСКОГО АНЕМОМЕТРА, содержащее светорассеиватель, оптически согласованный через измерительный объем с калибруемым доплеровским анемометром, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности калибровки, в него дополнительно введена оптическая система формирования встречных пучков, направленных в измерительный объем ортогонально оптической оси калибруемого доПлеровского анемометра, а светорассеиватель выполнен в виде оптической кюветы, заполненной светорассеивающей жидкостью известного показателя преломления.

1078335

35

Составитель Ю.Власов

Редактор Н.Джуган Техред M.òåïåð Корректор А.Зимокосов

Заказ 949/38 Тираж 823 . подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открчтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для калибровки лаэерного доплеровского анемометра.

Известно устройство для калибровки лазерного доплеровского анемометра, содержащее светорассеиватель, оптически согласованный через измерительный объем с калибруемым доплеровским анемометром. В качестве рассеивателя используется вращающаяся шайба, скорость вращения которой контролируется $1j .

Недостатком известного устройства является невысокая точность определения калибровочного коэффициента, так как она ограничена погреш ностью, с которой измеряется скорость вращения шайбы. В случае измерения скорости вращения шайбы стробоскопическим методом эта погрешность составляет 0,4%.

Целью изобретения является повышение точности калибровки, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для калибровки лазерного доплеровского анемометра, содержащее светорассеиватель, оптически согласованный через измерительный объем с калибруемым доплеровским анемометром, дополнительно введена оптическая система формирования встречных пучков, направленных в измерительный объем ортогонально оптической оси калибруемого доплеровского анемометра, а. светорассеиватель выполнен в виде

I оптической кюветы, заполненной светорассеивающей жидкостью известного показателя преломления.

На чертеже представлено устрой ство для калибровки лазерного доплеровского анемометра.

Устройство содержит лазер 1, делитель 2 пучка, поток жидкости или газа в оптической кювете 3, в точку

0 которого направляют зондирующие пучки. На пути вышедших из потока зондирующих пучков устанавливают зеркала 4, 5 и б, 7 соответственно, причем зеркала ориентированы таким образом, чтобы направить пучки ОртОгонально оптической оси калибруемого доплеровского анемометра навстречу друг другу в точку 0 потока параллельно вектору чувствительности калибруемого лазерного доплеровскоro анемометра. Линзы 8 и 9 служат для фокусировки встречных пучков.

Рассеянное излучение регистрируют в приемном блоке 10, частоты доплеровских сигналов измеряют с помощью

5 измерительного устройства 11, обеспечивающего измерение частоты с погрешностью не более 0,013. В отличие от известного устройства в качестве движущегося рассеивателя

10 используют поток жидкости или газа с известным показателем преломления Н, в заданную точку потока дополнительно направляют два встречных лазерных пучка параллельно вектору чувствительности калибруемого лазерного доплеровского анемометра, регистрируют излучение, рассеянное в измерительном объеме лазерного доплеровского анемометра на встречных пучках, и измеряют соответствующую частоту доплеровского сигнала

Период интерференционной картины лазерного доплеровского анемометра на встречных пучках известен и

25 равен где h — длина волны излучения лазера в вакууме;

И вЂ” показатель преломления жидкости или газа.

Калибровочный коэффициент А рас.считывают по формуле где f — частота доплерозского сиг2 нала калибруемого анемометра.

40 Зная длину волны лазерного излучения и показатель преломления жидкости или газа, можно пс формуле (Ц рассчитать калибровочный коэффициент исследуемого анемометра.

45 так как длина вОлны лазерного из лучения известна с погрешностью менее 0,001%, показатель преломления может быть определен с погрешностью менее 0,00i.Ú, то точность определения калибровочного коэффициента эа50 висит от качества радиоизмерительной аппаратуры и возможно определение калибровочного коэффициента с погрешностью не более 0,02%, т.е. с точностью, более высокой по сравне55 нию с извеотным устройством.