Hvad er et velocimeter?
Et velocimeter er en anordning, der bruges til at måle hastigheden af væsker og gasser. Nogle velocimetre måler bevægelserne af partikler, der er blevet suspenderet i væsken, mens andre kun bruger det reflekterede lys fra lasere. Undersøgelsen af hastigheden af væsker og gasser kaldes velocimetri.
Et velocimeter kan bruges til at måle to forskellige slags væskedynamik. En "Lagrangian specifikation af flowfeltet" er, når partikler falder i væsken, og deres bevægelser observeres. Dette svarer til at se en pind, der bæres af den nuværende eller fanget i en hvirvel. En "eulerisk specifikation af flowfeltet" observerer et specifikt punkt i strømmen over en periode. Dette er analogt med at sidde på bredden og se en bøjning af en flod.
Partikelvelocimetri er, når partikler indføres i vandet, og deres hastighed måles. Partiklerne er muligvis små dråber vand eller olie eller pellets af metal og glas. Et velocimeter måler hastigheden på disse parTicles ved at tage et foto af dem på et tidspunkt i deres bevægelse i strømmen. Derefter er et andet foto tidsbestemt for at blive taget et øjeblik senere. De to fotos vil blive sammenlignet, og den samlede hastighed på væsken bestemmes.
"kameraet", der bruges til at tage partiklernes fotos, er en laserstråle. To linser flater og udvider strålen for at skabe en kort flash, som derefter analyseres for at skabe et to-dimensionelt eller 2D-billede. Lasere bruges, fordi partiklerne er hurtigt bevægende og mikroskopiske. En normal kameralinse kan ikke åbne og lukke hurtigt nok til at fange deres bevægelser.
En anden type velocimeter kaldes Doppler Velocimeter. I denne type velocimetri måles lysreflektioner i stedet for partikler. Velocimeter dirigerer en laserstråle over en patients arterier, for eksempel, og den måde, lyset reflekterer fra det bevægende blod, fortæller teknikeren, hvordanNå, blodet cirkulerer. Denne type måling kommer fra Doppler -effekten, når lysets hastighed kan bedømmes ved at måle hyppigheden af en bølge i forhold til observatøren.
Velocimetry har mange praktiske anvendelser. Et velocimeter kan bestemme "hvirvlen" af gasser og væsker i forbrændingsmotorer, ovne, spraytørere og kemiske forarbejdningsanlæg. Kendskab til, hvordan væskerne bevæger sig i maskiner, hjælper designere med at planlægge mod slid og diagnosticere problemer og systemets samlede praktiske. Da laser-velocimetri er ikke-invasiv, kan den også bruges som en del af medicinske procedurer.