Anordnung für die gleichzeitige Positions- und Geschwindigkeitsmessung schnell bewegter rauer Oberflächen mit Multimodefasern und diffraktiver Optik

摘要

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zur simultanen Positions- und Geschwindigkeitsmessung von technischen Oberflächen oder Partikeln in Strömungen mittels eines phasenauswertenden Laser-Doppler-Distanzsensors. Der Laser-Doppler-Distanzsensor weist eine Lichtquelle geringer Kohärenz auf. Der Messkopf erzeugt mittels diffraktiver optischer Elemente im vorgesehenen Messvolumen zwei gegeneinander verkippte Interferenzstreifenmuster, wobei der laterale Abstand der Interferenzstreifen sich entlang der Messachse ändert. Die Geschwindigkeit des Messobjektes wird bestimmt, indem das gestreute Licht der Interferenzstreifenmuster getrennt aus zwei verschiedenen Richtungen detektiert, die Frequenz des amplitudenmodulierten Streulichtsignals ermittelt und mit dem Interferenzstreifenabstand multipliziert wird. Die Position des Messobjektes wird ermittelt, indem der Phasenversatz der amplitudenmodulierten Streulichtsignale bestimmt wird.