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Strömungsmesstechnik

Arbeitsgruppe 1.41

Profil

In der Arbeitsgruppe Strömungsmesstechnik werden laseroptische Verfahren für die Strömungsgeschwindigkeitsmessung sowie deren messtechnische Rückführung auf die SI-Einheiten entwickelt und eingesetzt. Die messtechnische Ausstattung umfasst traversierbare Laser-Doppler-Anemometer sowie ein neuentwickeltes bistatisches Wind-Lidar-Messsystem mit äußerst geringer Messunsicherheit.

Eingesetzt werden die Systeme in Windkanälen zur Kalibrierung von Anemometern und im freien Gelände für örtlich und zeitlich hochaufgelöste Windgeschwindigkeitsmessungen in Höhen zwischen 5 und 250 m.

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Forschung/Entwicklung

Wind-Lidar

Lidar-Systeme ermöglichen die bodengestützte Messung von Windgeschwindigkeiten, indem ausgesendetes Laserlicht an Partikeln (Aerosolen) in der Strömung gestreut und wieder empfangen wird. Die aufgrund des Dopplereffekts entstandene Frequenzverschiebung des Streulichts wird ausgewertet und dient zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Aerosols.

Die Entwicklung eines neuartigen bistatischen Wind-Lidar-Systems erlaubt die räumlich und zeitlich hochaufgelöste Bestimmung des Windgeschwindigkeitsvektors anhand des Streulichts einzelner Aerosole innerhalb eines kompakten Messvolumens in Höhen zwischen 5 und 250 m. Mehr Info...

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Dienstleistungen

Laser-Doppler-Anemometer-Kalibrierung

Präzisionsgeschwindigkeitsmessungen mit Laser-Doppler-Anemometersystemen erfordern die genaue Kenntnis des Streifenabstandes und eine Überprüfung der Äquidistanz des Streifensystems innerhalb des gesamten Messvolumens. Eine Voraussetzung für die Benutzung eines Laser-Doppler-Anemometers als Bezugs- oder Transfernormal ist die vorangegangene Kalibrierung mit Hilfe eines Primärnormals. In der PTB wird als Primärnormal eine mit hoher Präzision um ihre Achse rotierende zylindrische Glasscheibe genutzt, deren Umfangsgeschwindigkeit die Geschwindigkeit einzelner Streuteilchen auf der Mantelfläche mit einer  Messunsicherheit von besser als 0,05 % darstellt. Die Vermessung des Streifenabstands über das gesamte Messvolumen erlaubt eine Kalibrierung von LDA-Systemen mit einer Messunsicherheit ≥ 0,1 %.

Kalibrierung von Anemometern unterschiedlicher Bauarten

Kleiner WindkanalDie Kalibrierung von Strömungsgeschwindigkeitssensoren erfordert die Realisierung definierter Strömungsverhältnisse zur Darstellung und Weitergabe der Einheit Strömungsgeschwindigkeit. Eingesetzt werden Windkanäle der Eiffeler oder Göttinger Bauart, in denen  kalibrierte Laser-Doppler-Anemometer als Bezugsnormale eingesetzt werden.

 

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Informationen

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