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Laser-Dopper-Anemometer – A Key for the international comparability of flow velocity values

08.04.2011

Die Ergebnisse der im EURAMET Projekt 827: „LDA based intercomparison of Anemometers” durchgeführten Vergleichsmessungen haben durch den erstmaligen Einsatz eines Laser Doppler Anemometers als Transfernormal nicht nur die sehr gute Vergleichbarkeit der Darstellungen für die Einheit Strömungsgeschwindigkeit in den einzelnen nationalen Metrologieinstituten bestätigen können, sondern auch die Bestimmung von Ringvergleichs-Referenzwerten mit kleinsten, im Bereich der Anemometerkalibrierung bisher nicht erreichten Messunsicherheiten (0,2% - 0,3%) ermöglicht.

Internationale Ringvergleiche bilden die Basis für die Validierung der von den nationalen Metrologieinstituten und Kalibriereinrichtungen dokumentierten kleinsten angebbaren Messunsicherheiten. Die von der PTB als Pilot-Labor mit insgesamt sechs nationalen Kalibriereinrichtungen unter Verwendung zweier Transfernormale – einem Laser-Doppler-Anemometer (Bild 1) und einem Ultraschallanemometer kleiner Baugröße – durchgeführten Vergleichsmessungen haben zusammen mit vorangegangenen Vergleichsmessungen gezeigt, wie sehr die Vergleichbarkeit von Kalibrierergebnissen von prüflings- und kalibriereinrichtungsspezifischen Rückwirkungen abhängt.

So sind bei den im Geschwindigkeitsbereich von 0,5 m/s bis 40 m/s durchgeführten Vergleichsmessungen beim Einsatz des Laser-Doppler-Anemometers als rückwirkungsfreiem Transfernormnal über 95% der Kalibrierergebnisse im Rahmen der dokumentierten Messunsicherheiten mit dem berechneten Ringvergleichs-Referenzwert vergleichbar während es bei dem eingesetzten Ultraschallanemometer mit geringen, aber nicht vernachlässigbaren Rückwirkungen lediglich knapp 60% bei einer mindestens doppelt so großen Messunsicherheit des Referenzwertes sind.

Um kleinste angebbare Messunsicherheiten für Metrologieinstitute auf höchstem Niveau validieren zu können, liegt infolgedessen die Verwendung von Laser-Doppler-Anemometern als Transfernormalen für künftig durchzuführende internationale Vergleichsmessungen nahe.

Als Transfernormal eingesetztes PTB-Laser-Doppler-Anemometer

Bild 1: Als Transfernormal eingesetztes PTB-Laser-Doppler-Anemometer

Ansprechpartner:

Harald Müller, FB 1.4, AG 1.41, E-Mail: harald.mueller@ptb.de