Logo PTB

Sensorentwicklung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit

Beispiel eines Halbleiter-Laser-Doppler-Anemometer

Die Laser Anemometrie ist eine berührungsfreie Methode zur präzisen Messung von Geschwindigkeiten in Fluiden. Es wird ein räumliches Streifensystem innerhalb eines genau definierten Messvolumens im Fluid erzeugt. Das von kleinen in der Strömung mitgeführten Teilchen gestreute Licht aus diesem Messvolumen wird von Photodetektoren aufgefangen und analysiert. Dabei ist die Frequenz der detektierten Messsignale direkt proportional zur Geschwindigkeit der Streuteilchen. Zur Erzeugung eines Streifensystems können Gitter, Laserdioden Arrays oder Glasfaserbündel in das Messvolumen abgebildet werden.
Meist werden jedoch zwei Laserstrahlen gekreuzt, wobei der Überlappungsbereich der Strahlen das Messvolumen darstellt. Wenn ein Streuteilchen dieses Gebiet durchquert, wird das Licht beider Laserstrahlen gestreut und die Wellenlänge des Streulichts durch den Dopplereffekt verändert. An einem Detektor wird das Streulicht beider Quellen überlagert und ergibt ein amplitudenmoduliertes Signal, das Doppler-(Differenz) Signal. Daher der Name Laser-Doppler-Anemometer (LDA).