激光多普勒流速仪在线测试技术

中仪展（仪器仪表网）在研究流体流变和传质时，常使用激光多普流速仪在线进行流速测试，这里对激光多普勒流速仪简单介绍一下(图5-7).激光多普勒流速仪((laser Doppleranemometry, LDA或laser Doppler velocimetry.LDV)，是一种综合了光学、激光、光电检侧和信号处理以及实验流体力学等多学科知识而发展起来的一种非接触式流速测量技术.其原理性实验由Yeh和Oummins于1964年完成，至今已发展成
为一门比较成熟的测最技术。在声学领域内，多普勒效应早为人们所熟知.它是1842年奥地利物理学家多普勒首先发现的。爱因斯坦在他的狭义相对论中早就指出:在光波领域中也存在着类似的多普勒效应，而且可以利用这一效应来测量运动物体的速度。当光射向一个运动着的物体时，从观察者(或光电接收器)看来，由运动物休散射的光将产生叔率变化、这种频率变化称为多普勒效应。它与物体的运动

速度、方向、入射光的波长、方向和观察者的位置有关，如果后几个因素都是已知

的，那么只要测得其频率变化，就能推算出物体的运动速度:

式中:fD为多普勒频移r为激光波长. 为两束光央角。

   值得注意的是,LDA测量得到的速度并不是流体质点速度。而是流体中悬浮

粒子的速度，因此会产生粒子跟随性同题。实际测量体系中存在的自然徽粒(如空

气中的尘埃，自来水中的悬浮粒子)大多具有很好的跟随性，无需加入额外的散射

粒子。如需人工加入，一般微米量级的粒子可以兼顾到跟随性和LDA测最要求。

   激光多普勒测速技米的优点是对流动没有干扰，分辨率高，响应快。线性响应

及校正方便，能判别流动方向，运行基本不受温度影响.其缺点是被测介质必须透

明，需要存在散射粒子;要有光通路，必须设且窗口;当信噪比低时，需要昂贵的信

号处理设备;不适于流量测量.因为此时需沿流动截面做繁琐的积分运算。

资料来源—中仪展（仪器仪表网）