Ultraschall-Doppler-Array-Meßsystem zur flächenhaften Untersuchung von Flüssigmetallströmungen


Ultraschall-Doppler-Array-Meßsystem zur flächenhaften Untersuchung von Flüssigmetallströmungen

Büttner, L.; Franke, S.; Räbiger, D.; Eckert, S.; Czarske, J.

Die Untersuchung des Strömungsverhaltens von flüssigen Metallen besitzt sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der industriellen Anwendung eine besondere Bedeutung. Dieses liegt zum einen an den Eigenschaften des Fluids selbst, zum anderen an der interessanten Möglichkeit, daß sich diese Strömungen aufgrund ihrer hohen elektrischen Leitfähigkeit aktiv durch elektromagnetische Kräfte beeinflussen lassen. Für die Kristallzucht wird beispielsweise der Einsatz rotierender oder wandernder Magnetfelder verfolgt, um eine gute Durchmischung und damit eine hohe Homogenität der Schmelze zu erreichen. Die dort auftretenden Strömungsstrukturen können relativ komplex werden, was wiederum eine örtlich hochauflösende, bildgebende Meßtechnik erfordert, um z. B. numerische Simulationen zu validieren. Es wird ein bildgebendes Ultraschall-Meßsystem vorgestellt, daß durch Einsatz segmentierter Wandler und deren weitgehendem Parallelbetrieb sowohl eine hohe Zeit- als auch eine hohe Ortsauflösung ermöglicht. Kernelemente des Systems sind zwei orthogonal angeordnete Ultraschallwandler-Arrays, deren einzelne Wandlerelemente durch eine mikroprozessorgesteuerte Schaltmatrix nach einem speziellen Muster angesteuert und ausgelesen werden.

Keywords: flow measurements; flow mapping; ultrasound Doppler method; sensor array

  • Lecture (Conference)
    GALA 2011, 06.-08.09.2011, Ilmenau, Deutschland
  • Contribution to proceedings
    GALA 2011, 06.-08.09.2011, Ilmenau, Deutschland

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-15620
Publ.-Id: 15620