Способ определения векторного поля скоростей

)5 6 01 Р 5/00 Е ИЗС)БРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ ьство СССРО, 1960. в Л,ф., Потыкевичрная анемометрия,скопия и интерфедумка, 1985, с, 123, ЕНИЯ ВЕКТОРНОие параметров те епрерывным двух екв нео ализ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР1 ГОСПАТЕНТ СССР)(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛГО ПОЛЯ СКОРОСТЕЙ(57) Назначение; измерекущих сред. Сущность: н Изобретение относится к измерительной технике, точнее к измерению параметров текущих сред.Известен способ определения векторного поля скоростей, включающий зондиро. вание среды импульсным излучением,перемещение отражателя вдоль трассы зондирования измерений доплеровской частоты.Недостаток этого способа заключаетсяв том, что измерение основано на импульс. ном зондировании исследуемого объема, аимпульсные системы характеризуются наличием "мертвой" зоны вблизи передатчика.Известен также способ определениявекторного поля скоростей, включающийзондирование исследуемой среды непрерывным излучением, измерение спектрарассеянного доплеровского сигнала одновременно от всех рассеивателей, расположенных на трассе зондирования.Недостаток этого способа заключаетсябходимости использования для его реации сложной фотоприемной системы. волновым излучением зондируют исследуемую среду, измеряют спектры рассеянного доплеровского сигнала одновременно ат . всех рассеивателей, распложенньх на тоассе зондирования, причем длины волн зондирующего излучения вьбираются так, чтобы коэффициенты поглощения в среде на указанных длинах волн были неравны между собой, Координату рассеивателя, имеющего данную скорость, определяют по отношению интенсивностей спектральных компонент доплеровских спектров, соответствующих одной и той же скорости, 1 ил,Цель изобретения - упрощение измере-ний при монотонно изменяющемся вектооном поле.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения векторного поля скоростей, включающем зондирование исследуемой среды непрерывным излучеццбй, изменение спектра рассеянного доплрфов ского сигнала от всех рассеивателей, распО- ЧО ложенных на трассе зондирования, (Я ,зондирование. осуществляют на двух раз- ( р личных частотах с различным коэффициентом поглощения в среде, а о координате рассеивателя судят по отношению интенсивностей спектральных компонент доплеровских спектров, соответствующих одной и той же скорости.авваНа чертеже изображено устройство для осуществления способа определения вторного поля скоростей.Устройство для осуществления способа определения векторного поля скоростей содержит подвижную стенку 1, неподвижную стенку 2. Между стенками заключена жидкость 3. Зондирование среды осуществляет1795372 ся приемопередающей лазерной системой 4 по трассе 5, на конце которой расположен поглотитель 6.Способ определения векторного поля скоростей осуществляется следующим образом.Перемещают подвижную стенку 1 со скоростью ч 0,при этом в жидкости 1 формируется ламинарный поток с монотонно изменяющейся скоростью в направлении оси Н, Непрерывное лазерное излучение от приемопеРедающей лазерной системы 4 на-правляется подуглом а например а=45) через исследуемую среду. Зондирующее излучение содержит две спектральные компон е н ты Я 1 и Ж, и ричем коэффициенты поглощения излучения в жидкости у 1 и р на соответствующих спектральных компонентах должны быть разлИчны. Рассеянное в обратном направлении излучение одновременно от всех рассеивателей, расположенных вдоль трассы зондирования, поступает на приемную часть лазерной сисФормула изобретения Способ определения векторного поля скоростей, включающий зондирование исследуемой среды непрерывным излучением, измерение спектра рассеянного доплеровского сигнала от всех рассеивателей, расположенных на трассе зондирования, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения темы 4, После обработки сигналов, соответствующих излучениям на различных длинах волн, получают соответствующие доплеровские спектры мощности Я и)и ЯД, (и), где Р - обобщенная доплеровская частота,В случае, когда 0 Н 0, зависимостью мощности сигнала от дальности можно пре-. небречь, Выражения для доплеровских спектров мощности будут иметь видЯА,(ю ), ехруф - ,ЦгН,ЯЛ ( и ).ехрВО - 0)3 бН.Отношение спектров мощности 15,Я 11 г С 1= - ехр 2 (2 - У ) -- )НЯ(р) Сг зи цтак как Н =( - 0)зи а,где , 0 - дальность.Откуда профиль скорости определяется извыраженияН=зи а. С 2 Я Д, м)2 г 5-) Сг 3 АЖигде С 1, С 2 - постоянные величины,измерений при монотонно изменяюшемся векторном поле, зондирование осуществляют на двух различных частотах с различными коэффициентами поглощения в среде, а о координате рассеивателя судят по отношению интенсивностей спектральных компонент доплеровских спектров, соответствующих одной и той же скорости,