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2012/11/28 17:32:08

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激光傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。它由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。激光傳感器是新型測(cè)量?jī)x表,它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量,速度快,高,量程大,抗光、電干擾能力強(qiáng)等。

激光測(cè)速——它也是基多普勒原理的一種激光測(cè)速方法,用得較多的是激光多普勒流速計(jì)(見激光流量計(jì)),它可以測(cè)量風(fēng)洞氣流速度、火箭燃料流速、飛行器噴射氣流流速、大氣風(fēng)速和化學(xué)反應(yīng)中粒子的大小及匯聚速度等。
多普勒測(cè)速系統(tǒng)(Doppler velocity-measuring system)原理:
從開過來(lái)的機(jī)車所聽到的聲波間的距離被壓縮了,就好像一個(gè)人正在關(guān)手風(fēng)琴。這個(gè)動(dòng)作的結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)明顯的較高的音調(diào)。當(dāng)火車離去時(shí),聲波傳播開來(lái),就出現(xiàn)了較低的聲音--這種現(xiàn)象被稱為“多普勒”效應(yīng)。
檢查機(jī)動(dòng)車速度的雷達(dá)測(cè)速儀也是利用這種多普勒效應(yīng)。從測(cè)速儀里射出一束射線,射到汽車上再返回測(cè)速儀。測(cè)速儀里面的微型信息處理機(jī)把返回的波長(zhǎng)與原波長(zhǎng)進(jìn)行比較。返回波長(zhǎng)越緊密,前進(jìn)的汽車速度也越快--那就證明駕駛員超速駕駛的可能性也越大。
激光多普勒測(cè)速儀是測(cè)量通過激光探頭的示蹤粒子的多普勒信號(hào),再根據(jù)速度與多普勒頻率的關(guān)系得到速度。由于是激光測(cè)量,對(duì)于流場(chǎng)沒有干擾,測(cè)速范圍寬,而且由于多普勒頻率與速度是線性關(guān)系,和該點(diǎn)的溫度,壓力沒有關(guān)系,是目前世界上速度測(cè)量的儀器。
多普勒測(cè)速工作原理可以用干涉條紋來(lái)說(shuō)明。當(dāng)聚焦透鏡把兩束入射光以某角會(huì)聚后,由干激光束良好的相干性,在會(huì)聚點(diǎn)上形成明暗相間的干涉條紋,條紋間隔正比干光波波長(zhǎng),而反比干半交角的正弦值。當(dāng)流體中的粒子從條紋區(qū)的方向經(jīng)過時(shí),會(huì)依次散射出光強(qiáng)隨時(shí)間變化的一列散射光波,稱為多普勒信號(hào)。這列光波強(qiáng)度變化的頻率稱為多普勒頻移。經(jīng)過條紋區(qū)粒子的速度愈高,多普勒頻移就愈高。將垂直于條紋方向上的粒子速度,除以條紋間隔,考慮到流體的折射率就能得到多普勒頻移與流體速度之間線性關(guān)系。多普勒測(cè)速系統(tǒng)就是利用速度與多譜勒頻移的線性關(guān)系來(lái)確定速度的。各個(gè)方向上的多普勒頻率的相位差和粒子的直徑成正比,利用監(jiān)測(cè)到的相位差可以來(lái)確定粒徑。

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