Структура
измерительного комплекса ЛАД-056, реализующего бесконтактные
измерения полного вектора скорости потоков методами лазерной
доплеровской анемометрии, образована специальным соединением двух
двухкомпонентных комплиментарных ЛДИС
ЛАД-05 и
ЛАД-06.
Отличительной особенностью и существенным преимуществом системы
является возможность как раздельного использования приборов
ЛАД-05 и
ЛАД-06 для измерений в одной
точке (измерение трех компонент вектора скорости), так и для
одновременных измерений двух ортогональных компонент вектора
скорости в различных точках потока.
В 3D
приборе использована комбинация, впервые разработанных, новых
анаморфотных 2D схем лазерного анемометра, позволившая применить
современные мощные полупроводниковые лазеры с низкой степенью
пространственной и временной когерентности, существенно улучшившие
характеристики 3D анемометра. Впервые разработана встроенная система
обработки сигнала на основе параллельных программируемых логических
структур «Field Programmable Gate Array», реализована новая методика
адаптивного выделения доплеровской частоты.
Оптоэлектронные модули содержит все элементы оптических и
электронных подсистем и связываются с внешним стандартным
компьютером по стандартному сетевому каналу. За счет реализации
протокола TCP компьютер может размещаться в произвольном месте
(например, в другом городе), а физические эксперименты могут
проводиться в дистанционном режиме.
Основные
параметры анемометра соответствуют лучшим мировым аналогам (DANTEC,
TSI) при существенно меньших габаритах и меньшей стоимости.
Основные технические характеристики:
- Диапазон измеряемых скоростей,
компоненты X, Y -
±0.01…30* м/с ,
- Диапазон измеряемых скоростей,
компоненты Z - ± 0.02...100* м/с,
- Погрешность измерения средней скорости,
компоненты X, Y - -
±0.5 %,
- Погрешность измерения средней скорости,
компоненты Z -
±1.5 %,
- Статическая погрешность отслеживания спектрального пика доплеровского сигнала, не хуже -
±0.1 %,
- Максимальная частота коммутации измерительных каналов - 300 кГц,
- Фокусное расстояние выходных сменных объективов (F) - 0.25, 0.5, 1.0 м,
- Размер зондирующего оптического поля, (F= 0,5 м; λ = 0, 685 мкм) - Ø 0,05 x 1 мм,
- Потребляемая мощность измерительным модулем -
200 Вт,
- Вес измерительного модуля -
70 кг,
- Ресурс работы - 40 000 час.
* - по договоренности с Заказчиком диапазон может быть расширен
Отличительные особенности:
- измерения в режиме обратного светорассеяния
- повышенное отношение сигнал/шум за счет
использования полной мощности лазерного излучения в каждом
оптическом измерительном канале;
- визуализация в реальном времени компонент
вектора скорости;
- большой динамический диапазон по энергетике
светорассеивания;
- надежные полупроводниковые лазеры
видимого диапазона;
- отсутствие необходимости подстройки
оптико-механической части прибора в процессе эксплуатации;
- высокая надежность;
- реализация прибора на отечественной серийной
оптической элементной базе;
- Ethernet протоколы обмена данными
- Удобный пользовательский интерфейс
Оптические элементы испытывались на предмет соответствия и
сохранения параметров при изменении внешних температурных условий, а
так же при изменении уровня концентрации лучевой энергии на самой
оптической детали. Зеркальные и просветляющее покрытия оптических
элементов оптимизированы для применения в лазерном анемометре. Тем
самым оптимизировано качество зондирующих когерентных пучков.
Измеритель содержит элементы пассивной аэродинамической защиты
наружных оптических поверхностей от пыли и атмосферного аэрозоля.
Механические части узлов обеспечивают жесткую фиксацию оптических
элементов и не допускают отклонений при механическом воздействии и
температурных перепадах.
Область применения:
-
измерение
кинематических и структурных параметров жидкостных и газовых потоков в промышленных технологических процессах,
-
научные исследования в области гидро- и аэродинамики,
-
благодаря простоте работы и относительной безопасности может
использоваться для образовательных целей.
Возможно изготовление аналогичных систем с адаптированными под задачи
Заказчика техническими характеристиками
|