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        光學互相關流量計總體設計
        發布時間:2021-06-21 09:48 瀏覽次數:

        光學互相關流量計總體設計

        圖 4 是光學互相關流量計的設計方案。煙氣氣流在煙囪 5 中沿箭頭 6 所示的直線方向流動。流量計的發射端 1,包含一個發光二極管 3、發射端驅動器 2 和一個光學透明校準透鏡 4。發射驅動器 2 向發光二極管 3 提供一個調制信號,因而發光二極管3 產生一束光束 7,其強度足夠穿過煙囪中流動的氣流。接收端位于光束的另一端。 接收端 11 和發射端 1 分別位于煙囪 5 的同一直徑兩端。接收端 11 包括一對接收透鏡 9 和 10,這一對接收透鏡在光束 7的照射范圍內。光束 7 沿煙囪直徑方向穿過煙囪 5,與氣流的路徑相交。光束 7 照射到透鏡 9 和 10 上,透鏡 9 和 10 位于與透鏡 4 相對的窗口 8 的后面,且兩個透鏡 9 和 10 分布在與氣流方向平行的方向。接收透鏡 9 和 10 間的間隔距離大于透鏡的直徑。接收透鏡 9 和 10 分別聚焦于光電探測器 D1 和 D2。如圖 4 所示,氣流中的顆粒沿方向 6 流經煙囪并穿過光束,這些顆粒對光束 7 進行調制,從而產生光閃爍。光閃爍信號被一對相同的光電探測器 D1和 D2 探測到。光電探測器 D1 和 D2 分別產生一個電量輸出到各自的信號控制增益放大電路。增益放大電路包括前置放大電路、帶通濾波電路和放大電路。放大電路輸出的信號進入 A/D 轉換電路,A/D轉換電路將增益放大電路的輸出數字化,并將轉換后的數字量輸出到 CPU。CPU 接收信號 S1、S2 后,可以計算光電探測器 D1、D2 探測到的光閃爍信號的暫態互相關關系。
        為了減小周圍光線的影響,發射二極管由發射驅動調制到一定頻率。調制頻率應該比光閃爍信號的頻率稍高一些。通常情況下,存在于工業煙囪中的光閃爍頻率低于幾百赫茲,因此,調制頻率至少為 1kHz。
         
        光學互相關流量計總體設計
         
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