Procesteknologi Berøringsfri flowmåling i luft og væske Laser Doppler-velocimetri er en berøringsfri målemetode til at bestemme partiklers hastighed i et lufteller væskeflow. Teknikken anvendes til en lang række traditionelle flowmålingsopgaver samt som sporbar reference i kalibreringsøjemed. Teknikken har desuden været anvendt i et forskningsprojekt til optimering af køleeffekten i en ny type passive køleelementer beregnet til højeffekt LED-lyskilder Af Morten K. Rasmussen Sektion for Kalibrering på Teknologisk Institut i Aarhus anvender laser Doppler-velocimetri til berøringsfri måling af flow med høj temporal og geometrisk opløsning. Teknikken har blandt andet været anvendt i et forskningsprojekt til optimering af køleeffekten for en ny type passive køleelementer beregnet til højeffekt LED-lyskilder. Herudover anvendes teknikken som sporbar reference blandt andet til kalibrering inden for væskeflow og lufthastighed. Figur 1. LDV-probe med grøn laser monteret på et treakset traverseringssystem. (Foto: Teknologisk Institut). LDV-teknikken Laser Doppler-velocimetri (LDV) er en berøringsfri målemetode, hvormed man kan bestemme partiklers hastighed i et luft- eller væskeflow inden for et veldefineret probevolumen. Partiklerne kan være naturligt til stede i flowmediet eller de kan tilsættes, hvis nødvendigt. Da teknikken er berøringsfri, undgår man at introducere forstyrrende elementer i flowet. Det er velkendt, at indsætter man eksempelvis et pitotrør i en luftstrøm for at bestemme lufthastigheden, vil pitotrøret på grund af den blokeringseffekt, det forårsager, forstyrre det flowfelt, man gerne vil karakterisere. Anvendelse af LDV-teknikken kræ- 4 teknisk nyt nr. 3 - 2015 t (Foto: Teknologisk Institut). ver blot optisk adgang til målevoluminet, og man kan dermed karakterisere flowet uden at påvirke det, hvilket som sagt kan være problematisk ved anvendelse af andre mere konventionelle teknikker. En karakterisering af partikelhastighederne i hele det ønskede målevolumen kan - sammen med geometrisk information og eventuelt andre fysiske parametre - omsættes til et flow. Dette kan være et luftflow i en ventilationskanal eller vindtunnel til test af måleudstyr, vandflow i et fjernvarmerør eller som før nævnt til karakterisering af en blokeringseffekt i en vindtunnel. Ud over de nævnte størrelser kan andre nyttige flowparametre beskrives såsom swirl, turbulens og andre flowasymmetrier. Teknikken beror på Doppler-effekten, som er et velkendt fænomen især i forbindelse med udbredelsen af akustiske signaler. Det klassiske eksempel er det frekvensskift i lydsignalet, som en stillestående observatør opfatter, idet eksempelvis en ambulance passerer. Det samme udnyttes ved LDV-må- AZ_2
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Teknisk Nyt her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her