Co je to velocimetr?

Velocimetr je zařízení používané k měření rychlosti tekutin a plynů. Některé velocimetry měří pohyby částic, které byly suspendovány v tekutině, zatímco jiné používají pouze odražené světlo z laserů. Studie rychlosti tekutin a plynů se nazývá Velocimetrie.

Velocimetr lze použít k měření dvou různých druhů dynamiky tekutin. „Lagrangovská specifikace pole průtoku“ je, když jsou částice upuštěny do tekutiny a jsou pozorovány jejich pohyby. Je to podobné sledování hůlky přenášené proudem nebo chycenou v vířivě. „Euleriánská specifikace pole toku“ pozoruje specifický bod v průtoku po určitou dobu. To je analogické sedět na břehu a sledovat jeden ohyb řeky.

Velocimetrie částic je při zavádění částic do vody a měří se jejich rychlost. Částice mohou být drobné kapičky vody nebo oleje nebo pelety kovu a skla. Velocimetr měří rychlost těchto PARTicles vyfotografováním je v jednom bodě jejich pohybu v proudu. Pak je načasována další fotografie, která bude pořízena o několik okamžiků později. Obě fotografie budou porovnány a bude stanovena celková rychlost tekutiny.

„Fotoaparát“ použitý k pořizování fotografií částic je laserový paprsek. Dvě čočky se zplošťují a rozšířují paprsek, aby vytvořily krátký záblesk, který je poté analyzován za účelem vytvoření dvourozměrného nebo 2D obrazu. Lasery se používají, protože částice jsou rychle se pohybující a mikroskopické. Normální objektiv fotoaparátu se nemůže otevřít a zavřít dostatečně rychle, aby zachytil jejich pohyby.

Další typ velocimetru se nazývá Dopplerova velocimetr. U tohoto typu velocimetrie se namísto částic měří odrazy světla. Velocimetr řídí například laserový paprsek na pacientovy tepny a způsob, jakým světlo odráží pohyblivou krev, řekne technikovi, jakkrev cirkuluje. Tento typ měření vychází z Dopplerova efektu, kdy lze rychlost světla posoudit měřením frekvence vlny vzhledem k pozorovateli.

Velocimetrie má mnoho praktických aplikací. Velocimetr může určit „víření“ plynů a tekutin ve spalovacích motorech, pecích, sušách stříkacích a chemických zpracovatelských závodech. Znalost toho, jak se tekutiny pohybují ve strojích, pomáhá návrhářům plánovat opotřebení a diagnostikum problémů a celkové praktičnosti systému. Protože laserová Velocimetrie je neinvazivní, může být také použita jako součást lékařských postupů.