Ultraschall-Array-Geschwindigkeitsmesssystem zur Untersuchung komplexer Flüssigmetallströmungen

Schmelzen von Metallen und Halbleitern besitzen eine hohe industrielle Bedeutung. Als wichtigste Beispiele sind die Stahlherstellung und die Kristallzüchtung zu nennen. Bei allen Prozessen haben die in den Schmelzen auftretenden Strömungsverhältnisse eine großen Einfluss auf die Qualität des Endproduktes. Aufgrund ihrer hohen elektrischen Leitfähigkeit bietet sich die interessante Möglichkeit, diese Strömungen aktiv durch magnetische Felder zu beeinflussen. Da numerische Simulationen komplexe Strömungszustände oftmals nicht zuverlässig nachbilden können, besteht ein großer Bedarf an hochauflösenden Messverfahren. Aufgrund der opaken Fluide sind Ultraschallmesstechniken sehr gut geeignet. Allerdings weisen die aus der Medizintechnik verfügbaren tomographischen Verfahren keine ausreichenden Messeigenschaften, insbesondere für instationäre Strömungen, auf. Vorgestellt wird ein neuartiges Ultraschall-Messsystem, das mit dem Einsatz segmentierter Wandler und deren weitgehendem Parallelbetrieb erstsmals sowohl eine hohe Zeit- als auch eine hohe Ortsauflösung ermöglicht.