JPH0310908B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0310908B2 JPH0310908B2 JP60126823A JP12682385A JPH0310908B2 JP H0310908 B2 JPH0310908 B2 JP H0310908B2 JP 60126823 A JP60126823 A JP 60126823A JP 12682385 A JP12682385 A JP 12682385A JP H0310908 B2 JPH0310908 B2 JP H0310908B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow velocity
- laser
- laser beams
- laser beam
- measurement point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の利用分野）
本発明は、２本のレーザビームを流動する流体
に入射し、この２本のレーザビームが交叉する点
から発生する散乱光のドツプラ周波数変化から流
体の流速を測定するレーザドツプラ流速計の改良
に関する。
に入射し、この２本のレーザビームが交叉する点
から発生する散乱光のドツプラ周波数変化から流
体の流速を測定するレーザドツプラ流速計の改良
に関する。
（従来技術）
従来のレーザドツプラ流速計の概略を第３図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
レーザドツプラ流速計は、光学部１、検出部１
３および信号処理部１４から全体が構成されてい
る。
３および信号処理部１４から全体が構成されてい
る。
レーザ光源２から発射された１本のレーザビー
ム３は、半透明鏡４において半透明鏡４を直進通
過するレーザビーム５と直角に屈折されるレーザ
ビーム６に分けられ、レーザビーム６は反射鏡７
で反射される。レーザビーム５とレーザビーム６
は共に平行に収束レンズ８に入射し、収束レンズ
８によつて流動する流体９の望みの流速測定点１
０において交叉させられる。２本のレーザビーム
５，６の交叉により発生した散乱光１１は、流速
測定点１０をある速度で流動する流体９中の散乱
粒子によつて、ドツプラ周波数変化を受けてい
る。このドツプラ周波数変化を受けた散乱光１１
は集光レンズ１２によつて集光される。以上がレ
ーザドツプラ流速計の光学部１の構成である。
ム３は、半透明鏡４において半透明鏡４を直進通
過するレーザビーム５と直角に屈折されるレーザ
ビーム６に分けられ、レーザビーム６は反射鏡７
で反射される。レーザビーム５とレーザビーム６
は共に平行に収束レンズ８に入射し、収束レンズ
８によつて流動する流体９の望みの流速測定点１
０において交叉させられる。２本のレーザビーム
５，６の交叉により発生した散乱光１１は、流速
測定点１０をある速度で流動する流体９中の散乱
粒子によつて、ドツプラ周波数変化を受けてい
る。このドツプラ周波数変化を受けた散乱光１１
は集光レンズ１２によつて集光される。以上がレ
ーザドツプラ流速計の光学部１の構成である。
次に、集光された散乱光１１は検出部１３によ
つて光電変換され、電気信号は信号処理部１４で
処理され流速が表示される。
つて光電変換され、電気信号は信号処理部１４で
処理され流速が表示される。
上記のように、レーザドツプラ流速計では、２
本のレーザビームを流速測定点において交叉させ
ることが必要である。
本のレーザビームを流速測定点において交叉させ
ることが必要である。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、上記従来のレーザドツプラ流速計で
は、内燃機関の燃焼室等のように温度勾配や密度
勾配の大きい流れにおける流速を測定する場合、
屈折率の変化という問題点があつた。
は、内燃機関の燃焼室等のように温度勾配や密度
勾配の大きい流れにおける流速を測定する場合、
屈折率の変化という問題点があつた。
すなわち、火炎の場の中では燃焼ガスの温度や
密度が大きく変動しており、それにともない屈折
率が空間的および時間的に大きく変動する。この
屈折率の変動によつて入射した線状の２本のレー
ザビームが曲げられ流速測定点において交叉せ
ず、測定が難かしいものとなつていた。
密度が大きく変動しており、それにともない屈折
率が空間的および時間的に大きく変動する。この
屈折率の変動によつて入射した線状の２本のレー
ザビームが曲げられ流速測定点において交叉せ
ず、測定が難かしいものとなつていた。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、
その目的は測定する流体の屈折率が大きく変動す
る場においてもレーザビームが流速測定点付近に
おいて確実に交叉し、流速の測定を可能としたレ
ーザドツプラ流速計を提供することにある。
その目的は測定する流体の屈折率が大きく変動す
る場においてもレーザビームが流速測定点付近に
おいて確実に交叉し、流速の測定を可能としたレ
ーザドツプラ流速計を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明では、交叉す
る２本のレーザビームのうち１本のレーザビーム
が通過する位置にシリンドリカルレンズを配設
し、このシリンドリカルレンズにより前記レーザ
ビームを扇状に広げて流体に入射させ、これによ
つて他のレーザビームが扇状に広がつたレーザビ
ームと確実に交叉するようにしたものである。
る２本のレーザビームのうち１本のレーザビーム
が通過する位置にシリンドリカルレンズを配設
し、このシリンドリカルレンズにより前記レーザ
ビームを扇状に広げて流体に入射させ、これによ
つて他のレーザビームが扇状に広がつたレーザビ
ームと確実に交叉するようにしたものである。
（実施例）
以下に、本発明の一実施例を第１図および第２
図に基づいて説明する。本実施例における測定対
象は、内燃機関２１の燃焼室２２内の燃焼ガス９
である。２３は内燃機関２１のシリンダ、２４は
ピストンであり、シリンダ２３にはレーザビーム
５，６が出入りする強化ガラス製の窓２５が設け
られている。
図に基づいて説明する。本実施例における測定対
象は、内燃機関２１の燃焼室２２内の燃焼ガス９
である。２３は内燃機関２１のシリンダ、２４は
ピストンであり、シリンダ２３にはレーザビーム
５，６が出入りする強化ガラス製の窓２５が設け
られている。
レーザドツプラ流速計は、光学部１、検出部１
３および信号処理部１４から全体が構成されてい
る。レーザ光源２から発射された１本のレーザビ
ーム３は、半透明鏡４において半透明鏡４を直進
通過するレーザビーム５と直角に屈折されるレー
ザビーム６に分けられ、レーザビーム６は反射鏡
７で反射される。レーザビーム５とレーザビーム
６は共に平行に収束レンズ８に入射し、収束レン
ズ８によつて内燃機関２１の燃焼室２２内の燃焼
ガス９の望みの流速測定点１０において交叉させ
られる。
３および信号処理部１４から全体が構成されてい
る。レーザ光源２から発射された１本のレーザビ
ーム３は、半透明鏡４において半透明鏡４を直進
通過するレーザビーム５と直角に屈折されるレー
ザビーム６に分けられ、レーザビーム６は反射鏡
７で反射される。レーザビーム５とレーザビーム
６は共に平行に収束レンズ８に入射し、収束レン
ズ８によつて内燃機関２１の燃焼室２２内の燃焼
ガス９の望みの流速測定点１０において交叉させ
られる。
以上までは従来のレーザドツプラ流速計と同一
構成であり、本発明では以下に説明する構成を付
加したものである。
構成であり、本発明では以下に説明する構成を付
加したものである。
燃焼ガス９は、火炎の影響により温度や密度が
変動しており、屈折率が時間的および空間的に大
きく変動している。このように交叉するレーザビ
ーム５，６の光路における屈折率が大きく変動し
レーザビーム５，６の進路が曲げられても流速測
定点１０付近で確実に交叉可能にしたものが本発
明である。
変動しており、屈折率が時間的および空間的に大
きく変動している。このように交叉するレーザビ
ーム５，６の光路における屈折率が大きく変動し
レーザビーム５，６の進路が曲げられても流速測
定点１０付近で確実に交叉可能にしたものが本発
明である。
すなわち、本発明では、交叉する２本のレーザ
ビーム５，６のうち一方のレーザビーム６が通過
する位置にシリンドリカルレンズ２６が配設され
ており、第２図に示すようにレーザビーム６を扇
状に広げて燃焼ガス９に入射する。このように一
方のレーザビーム６が広げられているため、燃焼
ガス９に屈折率の変動があつてもレーザビーム５
とレーザビーム６が流速測定点１０付近において
確実に交叉することが可能となる。
ビーム５，６のうち一方のレーザビーム６が通過
する位置にシリンドリカルレンズ２６が配設され
ており、第２図に示すようにレーザビーム６を扇
状に広げて燃焼ガス９に入射する。このように一
方のレーザビーム６が広げられているため、燃焼
ガス９に屈折率の変動があつてもレーザビーム５
とレーザビーム６が流速測定点１０付近において
確実に交叉することが可能となる。
２本のレーザビーム５，６の交叉により散乱光
１１が発生する。そして、この流速測定点１０を
ある速度で流動する燃焼ガス９中の散乱粒子によ
つて、ドツプラ周波数変化を受ける。このドツプ
ラ周波数変化を受けた散乱光１１は集光レンズ１
２によつて集光される。以上がレーザドツプラ流
速計の光学部１の構成である。
１１が発生する。そして、この流速測定点１０を
ある速度で流動する燃焼ガス９中の散乱粒子によ
つて、ドツプラ周波数変化を受ける。このドツプ
ラ周波数変化を受けた散乱光１１は集光レンズ１
２によつて集光される。以上がレーザドツプラ流
速計の光学部１の構成である。
次に、集光された散乱光１１は検出部１３によ
つて光電変換され、電気信号は信号処理部１４で
処理され流速が表示される。
つて光電変換され、電気信号は信号処理部１４で
処理され流速が表示される。
以上説明した実施例に本発明が限定されないこ
とはもちろんである。たとえば、測定対象の流体
は内燃機関の燃焼室に限らず、屈折率の大きな変
動が問題となる対象の全てを含む。また、レーザ
ビーム５を扇状にして広げ、他のレーザビーム６
を振つて短時間に多数点の流速を測定することも
含むものである。
とはもちろんである。たとえば、測定対象の流体
は内燃機関の燃焼室に限らず、屈折率の大きな変
動が問題となる対象の全てを含む。また、レーザ
ビーム５を扇状にして広げ、他のレーザビーム６
を振つて短時間に多数点の流速を測定することも
含むものである。
（発明の効果）
測定する流体に屈折率の大きな変動がある場合
にも２本のレーザビームの内一方が扇状に広がつ
ているので流速測定点において確実に交叉させる
ことができ、正確な流速の測定が可能となる。
にも２本のレーザビームの内一方が扇状に広がつ
ているので流速測定点において確実に交叉させる
ことができ、正確な流速の測定が可能となる。
第１図は、本発明の一実施例を示すものであ
り、内燃機関の燃焼室における燃焼ガスの流速測
定を行なつている正面図、第２図は、第１図を矢
印Ａから見た要部の概略を示した平面図、第３図
は、従来のレーザドツプラ流速計の概略図であ
る。 １：レーザドツプラ流速計、５，６：レーザビ
ーム、９：流体（燃焼ガス）、１０：流速測定点、
１１：散乱光、１３：検出部、１４：信号処理
部、２６：シリンドリカルレンズ。
り、内燃機関の燃焼室における燃焼ガスの流速測
定を行なつている正面図、第２図は、第１図を矢
印Ａから見た要部の概略を示した平面図、第３図
は、従来のレーザドツプラ流速計の概略図であ
る。 １：レーザドツプラ流速計、５，６：レーザビ
ーム、９：流体（燃焼ガス）、１０：流速測定点、
１１：散乱光、１３：検出部、１４：信号処理
部、２６：シリンドリカルレンズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 交叉する２本のレーザビーム５，６を流動す
る流体９に入射し流速測定点１０において交叉さ
せる光学部１と、前記流速測定点１０から発生す
る散乱光１１を検出し電気信号に変換する検出部
１３と、この検出部１３から電気信号を得て処理
する信号処理部１４とを備えて成り、前記流体９
の流速を測定するレーザドツプラ流速計におい
て、 交叉する２本のレーザビーム５，６のうち１本
のレーザビーム６が通過する位置に該１本のレー
ザビーム６を扇状に広げて流体９に入射させるシ
リンドリカルレンズ２６を配設して成ることを特
徴とするレーザドツプラ流速計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12682385A JPS61284665A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | レ−ザドツプラ流速計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12682385A JPS61284665A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | レ−ザドツプラ流速計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284665A JPS61284665A (ja) | 1986-12-15 |
| JPH0310908B2 true JPH0310908B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=14944819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12682385A Granted JPS61284665A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | レ−ザドツプラ流速計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284665A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT4097U1 (de) * | 1999-12-23 | 2001-01-25 | Avl List Gmbh | Verfahren zur erfassung einer tumble-strömung in einem zylinderraum einer brennkraftmaschine |
| DE102006051568A1 (de) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Fev Motorentechnik Gmbh | Optimierung einer Zylinderinnenströmung |
| JP6629516B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2020-01-15 | ケイミュー株式会社 | 押出成形装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59214772A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-04 | Hitachi Ltd | 流体内部の流速測定方法およびその装置 |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP12682385A patent/JPS61284665A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61284665A (ja) | 1986-12-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |