静电耦合电容传感器灵敏度特性分析文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

3.1 颗粒速度测量方法

气固两相流中，固体颗粒速度的非接触式测量方法主要有：多普勒法、互相关法、空间滤波法、图像法等^{[14,15,16,17]]}。

3.1.1 多普勒法

多普勒法是基于多普勒频移定理来测量固体速度的。能量从波源以一个固定的频率射向被测流体，然后以频率被流体中的颗粒反射给接收器，传输信号和接收信号的频率差与颗粒的速度有如下关系：

(3-1)

其中，为波在介质中的传播速度，为能量传输方向与流体之间的夹角。和已知，由实验系统决定，因此只需测量颗粒反射出来的信号频率，即可计算颗粒速度。该方法既可使用激光也可使用微波作为波源。

1. 激光多普勒测速仪

激光多普勒测速仪能够实现气固两相管流中颗粒速度的点测量，具有较高的空间分辨率和测量精度，测量无需标定且结构不易受测点的温度与压力影响。激光速度测量仪有两种工作模式：参考光束式和差分式^[14]，如图3-1所示。对于参考光束模式，经颗粒散射后的激光光束和参考光束由光电探测器接收，进而计算发射光和反射光之间的频移。对于差分模式，两束激光由不同方向照射被测点，当颗粒通过被测点时，两个光束均会产生频移现象，两光束之间的频率差和颗粒速度有确定的对应关系，从而可以计算颗粒速度。

图3-1 激光多普勒测速原理示意图

2）微波多普勒测速仪

微波多普勒测速仪也有两种形式：收发分置模式和单基模式^[14,18]，如图3-2所示。