Учебный комплекс «Лазерный доплеровский анемометр» серии CA-1350

Лазерная доплеровская анемометрия – это бесконтактный метод измерения скоростей. Его принцип основан на явлении доплеровского сдвига частоты (лазерного) света, рассеянного движущимися частицами. Этот частотный сдвиг напрямую связан со скоростью частиц, и, следовательно, лазерная доплеровская анемометрия является абсолютным методом измерения, который не требует какой-либо калибровки. Технические применения лазерного доплеровского анемометра (LDA) – это измерение скоростей потока, например, в аэродинамических трубах или контроль скорости движущихся поверхностей, как в производстве бумаги.

Цель этого учебного комплекса – продемонстрировать принцип работы LDA. Два когерентных лазерных пучка пересекаются в точке измерения, в которой находится вращающийся акриловый диск с небольшими искажениями. Искажения, проходящие через точку пересечения пучков, создают рассеянный свет. Частота этого рассеянного света смещается вверх и вниз по доплеровскому сдвигу, вызывая биение низкочастотного сигнала. Это биение пропорционально скорости искажений в точке измерения. Рассеянный свет собирается линзой и фокусируется на фотодетекторе. С помощью быстрого преобразования Фурье извлекается частота и может быть вычислена скорость частиц. Эта скорость сравнивается со скоростью вращения диска на поворотном столике. Далее может быть проверено влияние различных углов пересечения на доплеровский сигнал.

Для захвата и анализа сигналов в блок контроллера LDA встроен USB-осциллограф.

• Доплеровский сдвиг
• Интерференция лазерных пучков
• Рассеяние света
• Измерение скорости
• Преобразование Фурье
• Анализ размера частиц

1. Оптический рельс со шкалой, 800 мм
2. Диодный лазер в регулируемом по θ/ϕ держателе
3. Источник питания и контроллер LDAC 1000 лазера со встроенным USB-осциллографом
4. Переменный аттенюатор в держателе
5. Делитель пучка и рулевая оптика в держателе
6. Фокусирующая линза в держателе на реечном приводе
7. Моторизированный поворотный столик с рассеивающим акриловым диском
8. Контроллер поворотного столика
9. Коллиматор в держателе
10. Фотодетектор с апертурой в держателе
11. Ноутбук для сбора данных
12. Неотражающий штангенциркуль (не показан)
13. Два BNC кабеля (не показаны)
14. Набор соединительных кабелей (не показан)
15. Руководство пользователя (не показано)

• Учебный комплекс «Лазерный доплеровский анемометр»: CA-1350 (№490091350)