Laser Doppler Anemometer (LDA) und Phasen-Doppler Particle Anemometer (PDPA)
Messprinzip
Die Abteilung verfügt über zwei moderne laserinterferometrische
Messsysteme zur Partikelgeschwindigkeitsmessung (LDA, Dantec Inc.) und kombinierten
Geschwindigkeits-Größen-Messung (PDPA, Aerometrics/TSI Inc.). Beide
Messsysteme erlauben die Bestimmung von Geschwindigkeit (LDA, PDPA) und Partikelgröße
(PDPA) in einem Strömungspunkt für verschiedene Strömungsformen
(Gas, Flüssig, Mehrphasenströmungen) und Partikelarten (Tröpfchen,
Gasbläschen, Feststoffpartikel) mit hoher Genauigkeit. Das Messverfahren
beruht auf dem Prinzip der Messung der Dopplerverschiebung des Streulichtes
eines sich im Kreuzungsvolumen von zwei Laserstrahlen bewegenden Partikels.
Die Dopplerverschiebung wird dabei als Streifenabstand des vom Partikel ausgestreuten
Interferenzmusters gemessen. Durch Anordnung mehrerer Detektoren kann beim
PDPA die Partikelgröße aus der Phasenverschiebung der Doppler-Pulse
bestimmt werden. Die Verfahren sind selbstkalibrierend und damit weitestgehend
unabhängig von den optischen Messbedingungen. Das berührungslose
und richtungsempfindliche Messprinzip eignet sich besonders bei Anwendungen,
bei denen herkömmliche Sonden nur schwierig einsetzbar sind: in reversiblen
Strömungen, in chemisch reagierenden Medien, bei hohen Temperaturen oder
bei starken Schwankungen von Parametern wie Druck und Temperatur. Weiter sind
Messungen in bewegten Systemen möglich, z. B. in Kolben- und Strömungsmaschinen.
Für mehr Informationen
siehe Hersteller: DANTEC, TSI.
Systembeschreibung
Das LDA-Messsystem ermöglicht eindimensionale und zweidimensionale Geschwindigkeitsmessungen. Eine Vervollständigung des Messsystems für die Durchführung dreidimensionaler Messungen ist für die nächste Zukunft geplant. Das LDA-System umfasst einen Spectra-Physics Argon Laser, einen optischen Bragg-Modulator, zwei Messsonden sowie eine PC-gesteuerte Traversiervorrichtung für die Sonde. Der PDPA von Aerometrics ist mit einer Sonde ausgestattet und ermöglicht eindimensionale Geschwindigkeitsmessungen sowie Partikelgrößenmessung.
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LDA - Braggzelle + Laser
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LDA-Sonde
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PDPA-System (Foto siehe Hersteller) |
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Systemparameter
DANTEC LDA
| Laser | Typ | Argon |
| Max. Optische Leistung | 8 W | |
| Laserklasse nach DIN EN 60825-1 | 4 | |
| Sonde 1 | Medium | Messungen in Luft |
| Messung | 1D | |
| Wellenlänge | 514 nm | |
| Strahlenabstand | 30 mm | |
| Sonde 2 | Medium | Messungen unter Wasser |
| Messung | 2D | |
| Wellenlänge | 514 nm und 488 nm | |
| Strahlenabstand | 15 mm | |
| System | Geschwindigkeitsmessbereich | bis 500 m/s |
Aerometrics (TSI) PDPA
| Laser | Typ | Argon |
| Max. Optische Leistung | 300 mW | |
| Wellenlänge | 514 nm | |
| Laserklasse nach DIN EN 60825-1 | 3b | |
| System | Anzahl Sonden | 1 |
| Geschwindigkeitsmessbereich | bis 500 m/s | |
| Partikelgröße | ca. 10 µm ... 1 mm | |
| Dynamikbereich der Größenmessung | ca. 50:1 |
