Investigation of a new high resolution optical line sensor for flow rate measurements

研究用于流量测量的新型高分辨率光学线路传感器

• 批准号: 5342065
• 负责人: Dr. Volker Strunck
• 金额: --
• 依托单位: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2000-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5342065?language=en
• 关键词: Investigation; new; resolution; optical; line

Das Ziel ist die Untersuchung und Realisierung eines neuartigen LDA-Durchflusssensors. Mittels der Fasertechnik soll ein miniaturisierter Liniensensor auf Basis der Laser-Doppler-Anemometrie entwickelt werden, der in einem Rohr das Geschwindigkeitsprofil von der Wand bis zur Rohrmitte misst. In einem im Vergleich zu konventionellen Laser-Doppler-Anemometern (LDA) extrem vergrößerten Messvolumen werden die Position und die lokale Geschwindigkeit des Streupartikels gleichzeitig erfasst. Eine Traversierung des Messvolumens ist damit unnötig. Es wird ein fokussierter Laserstrahl durch das Rohr geführt, dessen Licht von in der Strömung mitgeführten Partikeln gestreut wird. Das durch den Doppler-Effekt in der Frequenz veränderte Streulicht wird von einer Einmodenfaser aufgefangen, mit Faserverstärkern verstärkt und anschließend mit der Lichtfrequenz des Lasers überlagert (Referenzstrahltechnik). Mit einer Doppelempfängeranordnung können durch die Auswertung der Signale Geschwindigkeitsprofile mit Mikrometerauflösung in der Grenzschicht des Rohres und Profile geringerer Auflösung in der Hauptströmung von der Rohrwand bis zur Rohrmitte gemessen werden, ohne dabei das LDA-Messvolumen zu traversieren. Bis auf den Beleuchtungsstrahl, der durch die Rohrleitung geführt wird, wird die gesamte Optik in faseroptische Elemente integriert.

这是一种新的LDA-Durchflusssensors的研究和实现。在激光多普勒风速仪的基础上，激光束技术可以实现一种线性传感器，在一个罗尔（Rohr）中获得从魔杖到罗尔米特（Rohrmitte）的风场分布。在常规激光多普勒风速计（LDA）的测量中，最大的信息量是韦尔登的位置和空间分布。一个信息量的遍历是不必要的。这将是一个焦点激光通过鲁尔geführt，这是光从Strömung mitgeführten Partikeln gestreut wird。Das durch den Doppler-Effekt in der Frequenz veränderte Streulicht wird von einer Einmodenfaser aufgefangen，mit Faserverstärkern verstärkt und anschließend mit der Lichtfrequenz des Lasers überlagert（Referenzstrahltechnik）.通过在Rohres的Grenzschicht中使用Mikrometerrauflösung的Signale Geschwindigkeitsprofile和在Rohrwand的Hauptströmung中使用的Profile，可以使用韦尔登werden中的信号Geschwindigkeitsprofile来确定一个Doppelempfängerannung，然后可以遍历LDA-Messvolumen。在Beleuchtungsstrahl之后，通过Rohrleitung geführt，将光学元件集成在一起。