激光流量計

激光流量計分為非自動對準(zhǔn)式和自動對準(zhǔn)式兩種。非自動對準(zhǔn)式(圖1)的激光器發(fā)出平行光束,經(jīng)透鏡L1聚焦到被測流體區(qū)域。未被散射的光線經(jīng)反射鏡到達(dá)分光鏡與散射光線混合后到達(dá)檢測器。這種設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)需要嚴(yán)格對準(zhǔn)，使散射光線與未散射光線保持平行。自動對準(zhǔn)式的設(shè)計（圖2）完全消除了兩束光線的嚴(yán)格對準(zhǔn)問題。激光器的輸出光線由透鏡 L1到達(dá)透鏡 L2，經(jīng) L2聚焦到達(dá)檢測區(qū)。在透鏡L2上放有一個有兩條狹縫的遮光板，由此得到兩條光線。由于它們經(jīng)過同一透鏡聚焦，必然在同一焦點重合。這種系統(tǒng)總是完全對準(zhǔn)的并能抗振。它的工作方式也有兩種：一種是由微粒散射的光從一束折向另一束并彼此干涉，即多普勒式；另一種是微粒垂直通過一束干涉條紋以傳送光的波動，即條紋式。

激光流量計應(yīng)用廣泛

激光因具有測量速度快、測程遠(yuǎn)、測距精度高、方向性好等優(yōu)點而受到廣泛重視。激光調(diào)制波的強(qiáng)度大,有利于遠(yuǎn)處目標(biāo)的距離測量,保證了很好的測距方向。激光流量計、料位計也在逐步推廣應(yīng)用。對這類儀表予以探討以求被更廣泛地應(yīng)用。激光流量計，料位計隨著石化、粉體、醫(yī)藥等行業(yè)的迅速發(fā)展,普通儀表已不能滿足日益提高的工藝控制要求,越來越多的石化裝置在關(guān)鍵工藝點選用更先進(jìn)的儀表進(jìn)行控制和測量。激光儀表的非接觸式測量適合在腐蝕性化學(xué)物質(zhì)和液體中應(yīng)用。激光儀表利用在過程控制系統(tǒng)中激光技術(shù)對于筒型或箱體設(shè)備沒有死區(qū)的優(yōu)勢,可以遠(yuǎn)距離測量,不受噪聲和振動的影響。

激光流量計測量原理及選型應(yīng)用

利用激光的多普勒效應(yīng)制成的測速式流量計。當(dāng)激光光束照到運動的散射體上時，被運動散射體散射的激光產(chǎn)生多普勒頻移。頻移與散射粒子的運動速度成正比。由于頻移量與光頻相差約109的量級，不能用儀器直接分

辨,所以常采用外差技術(shù),使散射光線與未經(jīng)頻移光線形成差頻,采用平方律檢波器,選擇適當(dāng)?shù)钠骄鶗r間來檢測出以差頻波動的合成光信號，即可根據(jù)差頻求出介質(zhì)的流速。激光流量計是70年代出現(xiàn)的新型流量計，它屬于非接觸式測量，速度快，精度高，測量范圍廣，抗光和電的干擾能力強(qiáng)（見激光傳感器）。激光束還可沿管道移動聚焦，從而測出流速分布圖。