Geoscience Reference
In-Depth Information
Strahlteiler
Frontlinse
Empfangslinse
Messvolumen
Laser
Photo-
detektor
Blende
Streulicht
Vorwärtsstreuanordnung
Rückwärtsstreuanordnung
Anordnung im Winkel
Abb. 4.48
Optischer Aufbau eines Laser-Doppler-Anemometers nach der Zweistrahlmethode.
(Nach Tropea
1990
)
An dem Schnittpunkt entsteht das in Abb.
4.49
gezeigte Interferenzstreifenbild.
Das Partikel streut die beim Durchqueren der Streifen empfangenen Lichtsignale
mit einer Frequenz zurück, die von der Partikelgeschwindigkeit in Strahlrichtung
abhängt.
Die Dopplerfrequenz ergibt sich dabei nach
f
=
v
d
=
2
v
λ
sin
(4.29)
mit
f
= Dopplerfrequenz [kHz]
v
= Geschwindigkeit [m/s]
d
= Abstand der Interferenzstreifen [mm]
λ
= Wellenlänge [mm]
Θ = Schnittwinkel der Laserstrahlen [-],
d. h., die zu messende Geschwindigkeit hängt nur von der Dopplerfrequenz und
dem Abstand der Referenzstreifen ab. Dieser Streifenabstand lässt sich vor jeder
Wellenlänge
λ
Schnittwinkel
θ
d: Abstand der Interferenz-
streifen
Abb. 4.49
Interferenzstrei-
fen im Messvolumen. (Graw
1992
)
Geschwindigkeit v
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