Оптические (лазерные) расходомеры — расходомеры, работа которых основывается на использовании зависимости оптических эффектов от скорости движения жидкости или газа.
Принцип работы оптического расходомера на основе эффекта Доплера
Распространение приобрели две конструктивные разновидности оптических расходомеров, отличающиеся физическими явлениями, лежащими в основе принципа их работы:
доплеровские расходомеры, принцип работы которых основывается на измерении разницы частот, возникающей при отражении светового луча подвижными частицами потока. Преимущественно используются для измерения местных скоростей жидкостей и газов, и нашли применение в исследовательских работах, связанных с изучением турбулентности и изучением полей распределения скоростей в потоках. Для измерения расходов используются редко;
расходомеры, основанные на эффекте Физо-Френеля, в которых измеряется один из параметров (сдвиг интерференционных полос или сдвиг частоты колебаний величины светового потока), связанный с зависимостью скорости света в движущейся среде со скоростью движения последней. Основное назначение — измерение расходов.
Иногда оптическими расходомерами называют приборы, определяющие расход жидкости, вытекающей из ёмкости, путём измерения оптическими методами высоты уровня в ней. Также, существует метод измерения расхода на основе определения интенсивности выхода из ёмкости флуоресцентных частичек, предварительно введённых в жидкость. Очевидно, что последний метод ближе стоит к меточным расходомерам.
Преимущества оптических расходомеров
Преимуществами этих оптических методов являются:
бесконтактность;
высокая чувствительность;
малая инерционность;
широкий диапазон измерения скоростей (0,1…100 м/с) и расходов независимо от физических свойств измеряемой среды (как жидкостей, так и газов), за исключением требования прозрачности среды в диапазоне длин волн, излучаемых лазерами.
Кроме того, лазерные расходомеры используют при измерении расходов агрессивных, высоко- и низкотемпературных (криогенных) жидкостей и газов.
Оптические расходомеры преимущественно используются в трубах малых диаметров.
