Оптический измеритель скорости

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повышение точности. Устройство содержит приемники 1 и 2 излучения, узкополосные электрические фильтры 3 и 4, блоки 5 и 6 выделения огибающей, коррелятор 7, фазометр 8, усредняющую цепочку 9 и дисперсиометр 10. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет определить отношение фпуктуационной составляющей скорости к средней поперечной направлению распространения излучения скорости турбулентного потока. 1 з.п. ф-лы, I ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) ()1) (51) 5, G 01 Р 3/36, 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 15.03.93. Бюл. 1" 10 (61) 726985 (21) 3923415/10 (22) 05.07.85 (71.) Институт оптики атмосферы

СО AH СССР

Eе.A.È0Hàñòûðíûé, Г.Я.Патрушев и А.П.Ростов

1 ...Р Ъ е

° (56) Авторское свидетельство СССР

Р 726985 ° кл. 6 Ol Р 3/36, 1978. (54) ОПТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ

ПОТОКА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель иэобретенияповышение точности. Устройство содержит приемники 1 н 2 излучения, узкополосные электрические фильтры 3 и

4, блоки 5 и 6 выделения огибающей, коррелятор 7, фаэометр 8, усредняющую цепочку 9 и дисперсиометр 10. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет определить отношение флуктуационной составляющей скорости к средней поперечной направлению распространения излучения скорости турбулентного потока. 1 э.п. ф-лы,1 нл.

1382184

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовало для бесконтактного измерения отношения флуктуационной составляющей

5 скорости к средней поперечной направлению распространения излучения скорости турбулентного потока жидкости, газа, плазмы.

Целью йзббретения является повышение точности э,ч счет определения пульсационных характеристик турбулентности.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство содержит искусственный (или естественный) источник излучения (на чертеже не показан), два . приемника 1, ? излучения, расположенные на известном расстоянии друг от друга, два узкополосных электрических фильтра 3, 4, подключенных к выходам приемников излучения 1, 2, два блока 5, 6 выделения огибающих, коррелятор 7, фазометр 8, и усредняющую цепочку 9.с дисперсиометром 10.

Прн этом блоки 5, 6 выделения огибающих соединены входами с выходами узкополосных электрических фильтров

3, 4 и входами фазометра 8, а выходами — с входами коррелятора 7. Выход 30 фаза осетра 8 подключен к входам усредняю цепочки 9 и днсперсиометра 10. ройство работает следу1ощнм обр i м. ктуацин излучения естестненного . я искусственного источника, про- >5 ше,пп го через случайно-неоднородную среду, регистрируют двумя приемниками 1 и 2, разнесенными в плоскости, перпендикулярной направлешпо распространения излучения, выделяют 40 иэ этих сигналов спектральные составляющие флуктуаций излучения на одинаковой частоте указанными электрическими фильтрами 3 и 4 соответственно. Далее корреляцию между выделенны-45 ми спектральными составляющими флуктуаций излучепия на одинаковой частоте определяют двумя способами. В первом случае выделяют огибающие выделенньж спектральных составляющих флуктуаций излучения на одинаковой частоте блоками 5, 6 выделения огибающих соответственно, и определяют корреляцию между огибающими выделенных спектральных составляющих с по- 55 мощью коррелятора 7. Во втором случае иэмеряют ° раэность фаз между выделеннымн спектральными составляющими флуктуаций излучения на одинаковой частоте фаэометром 8 и определяют среднее значение с помощью передающей цепочки 9 и дисперсию флуктуаций разности фаз днсперснометром 10.

Приме р I.

Оптическое излучение естественного или искусстненного источника, прошедшее через турбулентный поток, регистрируется приемниками 1 и 2 интенсивности излучения, например ФЭУ-79, с входными апертурами мм, разнесенными на 14 мм. С выходов приемников

1 и 2 сигналы, пропорциональные флуктуациям интенсивности излучения, поступают на два электрических трехзнеэдных селективных узкополосных фильтра 3 и 4, настроенных на частоту 27 Гц с полосой пропускания

+ 0,8 Гц и единтичностью фазовых характеристик + 2 соответственно. С выходов электрических узкополосных фильтров сигнал поступает на два днухполупериодных выпрямителя с усредняющими С-цепочками соответственно. Сигналы с выходов блоков 5 и

6 поступают на первый и второй нходы коррелятора 7, выполненного по схеме умножения двух сигналов на вакуумных термопреобраэователях ТВБ-4.

Кроме того, сигналы с выходов электрических узкополосных фильтров

3 н 4 поступают на первый и второй входы фаэометра Ф-2-13 (8)> с выхо- да которого сигнал, пропорциональный разности фаз двух узкополосных сигналов, поступает на усредняющую

С-цепочку 9 и дисперсиометр 10, также выполненный по схеме умножения двух сигналов на вакуумных термолреобразователях ТВБ-4.

Пример 2. Оптическое излучение естественного или искусственного источника, прошедшее через турбулентный поток, регистрируют двумя цифровыми следящими фаэометрами оптического диапазона, которые могут отслеживать фазовые флуктуации оптических колебаний интерференционным способом от долей до нескольких сотен радиан, что позволяет измерять скорость .турбулентного потока на трасах от не" скольких метров до нескольких километров. После цифроаналогового преобразователя 10-разрядными ЦАП 512 ..

ПА! сигналы с выходов фаэометрон оптического диапазона поступают на электрические узкополосные фильтры

3 и 4 соответственно, н далее по схе ме, представленной на чертеже.

1382184

Составитель И.Полунина

Техред М,дидык Корректор О.Кундрик

Редактор Г.Моэжечкова

Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д. 4/5

Заказ 1959

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

П р и и е р 3. Оптическое излучение естественного или искусственного источника, прошедшее через турбулентный поток, регистрируют двумя приемниками 1 и 2 флуктуаций смещения энергетического центра тяжести дифракционного иэображения эа линзой, выполненялми на основе координатночувствительных приемников, например диссекторов ЛИ-605. С выходов измерителей флуктуаций смещения энергетического центра тяжести сигнал поступает на электрические узкополосные фильтры 3 и 4 соответственно и далее по схеме, представленной на чертеже.

Использование изобретения позво ляет определять отношение флуктуационной составляющей скорости к средней поперечной направлению распространения излучения скорости турбу" лентного потока, что необходимо учитывать, например, при распространении высокоинтенсивного излучения в атмосфере, так как флуктуации скорости ветра являются одним из важных факторов, препятствующих передаче энергии через атмосферу.

Формула и э о б р е т е н и А

1.Оптический измеритель скорости потока по авт.св. У 726985, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет определения пульсационных характеристик турбулентности, в него введены два блока выделения огибающих, подключенных к выходам узкополосных электрических фильтров, и коррелятор, подключенный к выходам блоков выделения огибающих.

2.Измеритель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что в него вве, ден дисперсиометр, подключенный к выходу фазометра,