Лазерный датчик для детектирования частиц - RU2018144790A

1. Модуль (100) лазерного датчика для детектирования плотности частиц в текучей среде, причем модуль (100) лазерного датчика содержит, по меньшей мере, один первый лазер (110), по меньшей мере, один первый детектор (120), по меньшей мере, один электрический возбудитель (130) и, по меньшей мере, один блок (140) оценки, причем указанный первый лазер (110) выполнен с возможностью излучения первого лазерного света в ответ на сигналы, выдаваемые указанным, по меньшей мере, одним электрическим возбудителем (130), причем указанный, по меньшей мере, один первый детектор (120) выполнен с возможностью определения первого интерференционного сигнала самосмешения оптической волны внутри первого лазерного резонатора первого лазера (110), причем первый интерференционный сигнал самосмешения вызван первым отраженным лазерным светом, повторно входящим в первый лазерный резонатор, причем первый отраженный лазерный свет отражается частицей в текучей среде, принимающей, по меньшей мере, часть первого лазерного света, отличающийся тем, что первый блок (140) оценки выполнен с возможностью определения, по меньшей мере, одного первого параметра, относящегося к первой составляющей скорости частицы относительно модуля (100) лазерного датчика, причем первая составляющая скорости характеризует скорость потока текучей среды, причем первый параметр определяется на основе первого интерференционного сигнала самосмешения, причем блок (140) оценки выполнен с возможностью определения плотности частиц на основе первого интерференционного сигнала самосмешения, определяемого в течение предопределенного периода времени, и причем блок (140) оценки выполнен с возможностью корректировки плотности частиц с помощью первого параметра.

2. Модуль (100) лазерного датчика по п. 1, причем модуль (100) лазерного датчика выполнен с возможностью выдачи первого интерференционного сигнала самосмешения для различных объемов детектирования, причем блок (140) оценки выполнен с возможностью определения первого параметра на основе первого интерференционного сигнала самосмешения, генерируемого с помощью отраженного первого лазерного света, отражаемого на различных объемах детектирования.

3. Модуль (100) лазерного датчика по п. 1, причем модуль (100) лазерного датчика содержит оптический манипулятор, причем оптический манипулятор выполнен с возможностью выдачи первого интерференционного сигнала самосмешения для различных объемов детектирования.

4. Модуль (100) лазерного датчика по п. 3, причем оптический манипулятор содержит первое подвижное зеркало (170) для перенаправления первого лазерного света, и причем блок (140) оценки выполнен с возможностью определения первого параметра на основе первого интерференционного сигнала самосмешения, принимаемого на различных этапах движения первого подвижного зеркала (170).

5. Модуль (100) лазерного датчика по п. 4, причем первое подвижное зеркало (170) выполнено с возможностью движения вокруг оси вращения, и причем блок (140) оценки выполнен с возможностью определения первого параметре на основе первого интерференционного сигнала самосмешения, принимаемого с, по меньшей мере, двумя различными фазовыми углами подвижного зеркала (170).

6. Модуль (100) лазерного датчика по п. 5, причем подвижное зеркало (170) выполнено с возможностью колебаний с предопределенной частотой колебаний вокруг оси вращения.

7. Модуль (100) лазерного датчика по п. 6, причем блок (140) оценки выполнен с возможностью определения первого параметра при, по меньшей мере, трех различных фазовых углах подвижного зеркала.

8. Модуль (100) лазерного датчика по п. 7, причем блок (140) оценки выполнен с возможностью определения первой составляющей скорости и второй составляющей скорости частицы относительно модуля (100) лазерного датчика на основе первого параметра, определяемого при, по меньшей мере, трех различных фазовых углах подвижного зеркала (170).

9. Модуль (100) лазерного датчика по любому из предыдущих пунктов, причем модуль (100) лазерного датчика содержит, по меньшей мере, второй лазер (111), причем второй лазер (111) выполнен с возможностью излучения второго лазерного света во втором направлении излучения, отличном от первого направления излучения, в котором излучается первый лазерный свет, причем второй детектор (121) выполнен с возможностью определения второго интерференционного сигнала самосмешения оптической волны внутри второго лазерного резонатора второго лазера (111), причем второй интерференционный сигнал самосмешения вызван вторым отраженным лазерным светом, повторно входящим во второй лазерный резонатор, причем второй отраженный лазерный свет отражается частицей, принимающей, по меньшей мере, часть второго лазерного света, и причем блок (140) оценки выполнен с возможностью определения, по меньшей мере, одного второго параметра, связанного со второй составляющей скорости частицы относительно модуля (100) лазерного датчика, причем второй параметр определяется на основе второго интерференционного сигнала самосмешения, и причем блок (140) оценки выполнен с возможностью корректировки плотности частиц с помощью первого и второго параметров.

10. Модуль (100) лазерного датчика по п. 9, причем блок (140) оценки выполнен с возможностью определения первой составляющей скорости и второй составляющей скорости частицы относительно модуля (100) лазерного датчика на основе первого параметра и второго параметра.

11. Модуль (100) лазерного датчика по любому из п. 1-10, причем модуль лазерного датчика выполнен с возможностью определения качества воздуха на основе детектируемой плотности частиц.

12. Модуль (100) лазерного датчика по п. 11, причем детектируемая плотность частиц характеризуется значением PM2.5.

13. Устройство (190) мобильной связи, содержащее, по меньшей мере, один модуль (100) лазерного датчика по любому из п. 1-12.

14. Способ детектирования плотности частиц в текучей среде, причем данный способ включает в себя этапы:

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

- приема, в первом лазерном резонаторе первого лазера (110), первого отраженного лазерного света, причем первый отраженный лазерный свет отражается частицей, принимающей, по меньшей мере, часть первого лазерного света,

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

- определения на основе первого интерференционного сигнала самосмешения, по меньшей мере, одного первого параметра, связанного с первой составляющей скорости частицы относительно модуля (100) лазерного датчика, причем первая составляющая скорости характеризует скорость потока текучей среды,

- определения плотности частиц на основе первого интерференционного сигнала самосмешения, определяемого в течение предопределенного периода времени,

- корректировки плотности частиц с помощью первого параметра.

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