[实用新型]测量装置及多普勒测速仪

说明书

本实用新型涉及流量测量技术领域，公开了一种测量装置及多普勒测速仪。通过设置发射单元、接收单元及信号处理系统，形成了一种测量装置。通过发射单元发射激光至被测流体中的粒子产生散射光；接收单元接收散射光进行混频得到多普勒频差量，将多普勒频差量转换为电信号并输出电信号；信号处理系统接收电信号，基于电信号判断被测流体的运动方向并确定粒子的运动速度；根据粒子的运动速度确定被测流体的运动速度。本实用新型技术方案中通过运用激光多普勒技术和超声波测距技术实现管道水体流速和流量的非接触测量，解决了现有技术难以实现管道水体低流速测量、高精度流速流量测量及水体方向可识别的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及流量测量技术领域，尤其涉及一种测量装置及多普勒测速仪。

背景技术

目前排水管道内水位、流速、流量的测试技术，主要是传感器接触式为主，因为水质、水里垃圾、淤泥等造成监测不准需要线下定期人工维护，实时监测，成本高昂。而现有的多普勒雷达非接触技术测量的是管道水体表面流速，不能真正的体现水体断面流速，测量误差大，而且其采用高频(GHz级别)雷达波造成起始速度较高，因此不能测量低流速，还会受到水面的波动影响，有可能出现下面没有水流动但是会测量出水流的情况，所以使用多普勒雷达非接触技术测水流速度精度不高。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种测量装置及多普勒测速仪，旨在解决现有技术难以实现管道水体低流速测量、高精度流速流量测量及水体方向可识别的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种测量装置，所述测量装置包括发射单元、接收单元及信号处理系统；其中，

所述发射单元，用于发射激光至被测流体中的粒子产生散射光；

所述接收单元，用于接收所述散射光进行混频得到多普勒频差量，将所述多普勒频差量转换为电信号并输出所述电信号；

所述信号处理系统，用于接收所述电信号，基于所述电信号判断所述被测流体的运动方向并确定所述粒子的运动速度；

所述信号处理系统，还用于根据所述粒子的运动速度确定所述被测流体的运动速度。

优选地，所述发射单元包括半导体激光器、分光棱镜、第一发射透镜、第二发射透镜、第一全反射棱镜、第二全反射棱镜及声光频移器，其中，

所述半导体激光器，用于发射激光至所述分光棱镜；

所述分光棱镜，用于接收所述激光并将所述激光分为强度相等的入射光和参考光；

所述第一发射透镜，用于接收所述参考光，将所述参考光入射至所述被测流体中的粒子产生第一散射光；

所述第一全反射棱镜及所述第二全反射棱镜，用于接收所述入射光，以使所述入射光经过两次全反射输出至所述声光频移器；

所述声光频移器，用于对所述入射光进行频率调制，使所述入射光产生相对频移量，输出调频入射光；

所述第二发射透镜，用于接收所述调频入射光，将所述调频入射光入射至所述被测流体中的粒子产生第二散射光。

优选地，所述接收单元包括：接收会聚透镜及光电检测器，其中，

所述接收会聚透镜，用于会聚所述第一散射光及所述第二散射光；

所述光电检测器，用于接收所述第一散射光及所述第二散射光进行混频得到多普勒频差量，将所述多普勒频差量转换为电信号并输出所述电信号。

优选地，所述信号处理系统包括电压跟随器及高通滤波器，所述电压跟随器与所述光电检测器连接；所述电压跟随器与所述高通滤波器连接；其中，