[发明专利]一种基于多普勒频移原理的低速流场测速方法及装置

权利要求书

1.一种基于多普勒频移原理的低速流场测速方法，包括以下步骤：

步骤一、在管道的管壁上安装适当数量的光学窗口，并在管道内壁上安装适当数量的平面反射镜；

步骤二、将待测流场内的介质输送到管道中；

步骤三、将激光器产生的激光分成两束：一束先后穿过管道上的两个光学窗口，从管道中射出后由一个光学探测器接收；另一束穿过一个光学窗口后在管道内的多个平面反射镜之间以相同的入射角θ进行多次反射，最后经光学窗口出射后由另一个光学探测器接收；

步骤四、计算流场速度u：其中，c为真空中光速，Δv为多普勒频移量，由两个光学探测器的探测结果获得，θ为激光在平面反射镜上的入射角，v₀为出射激光的中心频率(cm^-1)。

2.一种基于多普勒频移原理的低速流场测速装置，其特征在于，包括：激光器、分光镜、一号光学探测器、二号光学探测器、管道；

管道的一侧开有三个光学窗口，按照管道内介质流动方向依次为一号光学窗口、三号光学窗口以及四号光学窗口；

管道的另一侧开有一个光学窗口，即二号光学窗口；

管道两侧的内壁上布置有多个平面反射镜；

所述激光器发出的激光经分光镜分成两束，其中一束依次穿过一号光学窗口和二号光学窗口后由一号光学探测器接收，另一束穿过三号光学窗口后，在管道内的多个平面反射镜之间以相同的入射角进行多次反射，最后穿过四号光学窗口后由二号光学探测器接收。

3.根据权利要求2所述的一种基于多普勒频移原理的低速流场测速装置，其特征在于，平面反射镜采取内嵌的方式固定在管壁中。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于多普勒频移原理的低速流场测速装置，其特征在于，所述装置还包括计算机，所述计算机用于根据一号光学探测器和二号光学探测器的探测结果计算得到流场速度，所述计算机还用于控制激光器。