Лазерный датчик для обнаружения плотности частиц - RU2018107140A

1. Модуль (100) лазерного датчика для обнаружения плотности частиц, содержащий по меньшей мере один первый лазер (110), по меньшей мере один первый детектор (120) и по меньшей мере один электрический драйвер (130), причем первый лазер (110) выполнен с возможностью испускания первого лазерного излучения в ответ на сигналы, выдаваемые упомянутым по меньшей мере одним электрическим драйвером (130), причем упомянутый по меньшей мере один первый детектор (120) выполнен с возможностью обнаружения первого интерференционного сигнала самосмешения оптической волны внутри первого лазерного резонатора первого лазера (110), причем первый интерференционный сигнал самосмешения вызван первым отраженным лазерным излучением, повторно входящим в первый лазерный резонатор, причем первое отраженное лазерное излучение отражается частицей, принимающей по меньшей мере часть первого лазерного излучения, отличающийся тем, что модуль (100) лазерного датчика дополнительно содержит контроллер (140), причем контроллер (140) выполнен с возможностью оценки первого интерференционного сигнала самосмешения, выдаваемого датчиком (120), с целью подсчета частицы, и причем контроллер (140) выполнен с возможностью прерывания обнаружения частиц, причем контроллер (140) выполнен с возможностью прерывания оценки первого интерференционного сигнала самосмешения, выдаваемого датчиком (120), на заданный период времени, причем контроллер (140) выполнен с возможностью генерирования управляющего сигнала после обнаружения частицы и причем контроллер (140) дополнительно выполнен с возможностью прерывания обнаружения частиц на заданный период времени после обнаружения частицы, причем заданный период времени выбран так, что многократное обнаружение частицы сокращается с целью сокращения многократных подсчетов частицы.

2. Модуль (100) лазерного датчика по п. 1, причем первое лазерное излучение задает измеряемый объем, и причем заданный период времени больше, чем время, необходимое воздуху для обновления измеряемого объема.

3. Модуль (100) лазерного датчика по п. 1 или 2, причем заданный период времени больше, чем время, необходимое частице для прохождения измеряемого объема.

4. Модуль (100) лазерного датчика по п. 3, причем заданный период времени составляет по меньшей мере 2 мс.

5. Модуль (100) лазерного датчика по любому из предыдущих пунктов, причем упомянутый по меньшей мере один электрический драйвер (130) выполнен с возможностью периодического прерывания обнаружения частиц с помощью сигналов.

6. Модуль (100) лазерного датчика по любому из пп. 1-4, причем контроллер (140) выполнен с возможностью передачи управляющего сигнала в электрический драйвер (130), и причем электрический драйвер (130) выполнен с возможностью прерывания испускания первого лазерного излучения на заданный период времени.

7. Модуль (100) лазерного датчика по любому из пп. 1-5, причем модуль (100) лазерного датчика содержит по меньшей мере первое оптическое устройство (150), причем первое оптическое устройство (150) выполнено с возможностью фокусирования первого лазерного излучения в первой области (155) фокусирования для обнаружения частицы.

8. Модуль (100) лазерного датчика по любому из пп. 1-5, содержащий матрицу (200) лазеров, содержащую по меньшей мере первый лазер (100) и второй лазер (111), причем второй лазер (111) выполнен с обеспечением возможности независимого обнаружения частицы с помощью второго интерференционного сигнала самосмешения, вызванного вторым лазерным излучением, испускаемым вторым лазером (111), и причем контроллер (140) выполнен с возможностью сокращения многократных подсчетов частицы путем оценки по меньшей мере первого интерференционного сигнала самосмешения и второго интерференционного сигнала самосмешения.

9. Модуль (100) лазерного датчика по п. 8, причем модуль (100) лазерного датчика содержит по меньшей мере первое оптическое устройство (150), причем первое оптическое устройство (150) выполнено с возможностью фокусирования по меньшей мере первого лазерного излучения в первой области (155) фокусирования и второго лазерного излучения во второй области (155) фокусирования так, что объем обнаружения для обнаружения плотности частиц увеличивается.

10. Модуль (100) лазерного датчика по п. 9, содержащий по меньшей мере первое подвижное зеркало (170) для отражения по меньшей мере первого и второго лазерного излучения так, что по меньшей мере первая и вторая области фокусирования перемещаются, причем первое подвижное зеркало (170) выполнено с возможностью перемещения по меньшей мере первой и второй областей (155) фокусирования так, что траектории (157) первой и второй областей (155) фокусирования не пересекаются.

11. Модуль (100) лазерного датчика по п. 8, причем первый детектор (120) выполнен с возможностью обнаружения первого интерференционного сигнала самосмешения и второго интерференционного сигнала самосмешения, причем контроллер (140) выполнен с возможностью выключения по меньшей мере части лазеров (110), входящих в состав матрицы (200) лазеров, с помощью электрического драйвера (130) в зависимости от плотности частиц.

12. Модуль (100) лазерного датчика по п. 8, причем контроллер (140) выполнен с возможностью определения проекции первой скорости частицы вдоль оптической оси, параллельной первому или второму лазерному излучению, на основе первого или второго интерференционного сигнала самосмешения, и причем контроллер (140) дополнительно выполнен с возможностью сокращения многократных подсчетов частицы с использованием первой скорости.

13. Способ обнаружения плотности частиц, содержащий этапы:

- испускания первого лазерного излучения с помощью первого лазера (110),

- приема первого отраженного лазерного излучения в первом лазерном резонаторе первого лазера (110), причем первое отраженное лазерное излучение отражается частицей, принимающей по меньшей мере часть первого лазерного излучения,

- определения первого интерференционного сигнала самосмешения оптической волны в первом лазерном резонаторе первого лазера (110), причем первый интерференционный сигнал самосмешения вызван первым отраженным лазерным излучением, повторно входящим в первый лазерный резонатор,

- сокращения многократных подсчетов частицы путем прерывания обнаружения частиц на заданный период времени, причем заданный период времени выбирают так, что многократное обнаружение частицы сокращается с целью уменьшения многократных подсчетов частицы,

- оценки первого интерференционного сигнала самосмешения с целью подсчета частицы,

- генерирования управляющего сигнала после обнаружения частицы, и

- прерывания обнаружения частиц на заданный период времени после обнаружения частицы.

14. Компьютерный программный продукт, содержащий средства кода, которые могут быть сохранены на по меньшей мере одном устройстве памяти, входящем в состав модуля (100) лазерного датчика по любому из пп. 1-12, или на по меньшей мере одном устройстве памяти из устройства, содержащего модуль (100) лазерного датчика по любому из пп. 1-12, причем средства кода выполнены так, что способ по п. 13 может осуществляться с помощью по меньшей мере одного устройства обработки, входящего в состав модуля (100) лазерного датчика по любому из пп. 1-12, или с помощью по меньшей мере одного устройства обработки из устройства, содержащего модуль (100) лазерного датчика.