[发明专利]一种激光多普勒水轮机尾流测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种激光多普勒水轮机尾流测量装置，其特征在于，包括与尾流轴线方向平行的两个滑轨，所述滑轨上通过支撑杆连接有水平支架，所述水平支架上滑动连接有可伸缩的激光探头支架，所述激光探头支架的末端固定有激光探头，所述激光探头通过光缆连接有激光发射装置和激光接收装置，所述激光发射装置由激光发射器、偏振仪和光学汇聚元件组成，所述激光接收装置由光学汇聚元件和激光接收器组成。

2.根据权利要求1所述一种激光多普勒水轮机尾流测量装置，其特征在于，所述水平支架的水平方向上设有用于所述激光探头支架滑动的滑道。

3.根据权利要求1所述一种激光多普勒水轮机尾流测量装置，其特征在于，所述激光探头支架可实现竖直伸缩和水平移动。

4.根据权利要求1所述一种激光多普勒水轮机尾流测量装置，其特征在于，所述激光探头和激光探头支架铰接连接，可保持相对竖直和相对垂直两种位置关系。

5.根据权利要求1所述一种激光多普勒水轮机尾流测量装置，其特征在于，所述偏振仪可过滤按固定方向偏振的激光束。

6.根据权利要求1所述一种激光多普勒水轮机尾流测量装置，其特征在于，所述激光发射器和偏振仪分别设置有两个。

7.根据权利要求1所述一种激光多普勒水轮机尾流测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)打开激光发射装置，调整激光探头支架位置使激光探头竖直对焦待测区域；

(2)控制偏振仪使激光探头发射的两束激光偏振方向为尾流轴线方向，根据多普勒效应得到待测区域水流沿尾流轴线方向上的速度分量V_x；

(3)调整偏振仪使激光探头发射的两束激光偏振方向为尾流轴向的垂直方向，根据多普勒效应得到待测区域水流的轴向垂直方向上的水平速度分量V_y；

(4)调整激光探头支架位置使激光探头水平对焦待测区域；

(5)控制偏振仪使激光探头发射的两束激光偏振方向为尾流轴线方向，根据多普勒效应得到待测区域水流沿尾流轴线方向上的速度分量V_x’；

(6)调整偏振仪使激光探头发射的两束激光偏振方向为尾流轴向的垂直方向，根据多普勒效应得到待测区域水流的轴向垂直方向上的竖直速度分量V_z。