Τι είναι το Velocimeter;

Ένα velocimeter είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ταχύτητας των υγρών και των αερίων.Ορισμένα velocimeters μετρούν τις κινήσεις των σωματιδίων που έχουν εναιωρηθεί στο υγρό, ενώ άλλα χρησιμοποιούν μόνο το ανακλώμενο φως από τα λέιζερ.Η μελέτη της ταχύτητας των υγρών και των αερίων ονομάζεται Velocimetry.

Ένα velocimeter μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση δύο διαφορετικών ειδών δυναμικής υγρών.Μια προδιαγραφή Lagrangian του πεδίου ροής είναι όταν τα σωματίδια πέφτουν στο υγρό και παρατηρούνται οι κινήσεις τους.Αυτό είναι παρόμοιο με την παρακολούθηση ενός ραβδιού που μεταφέρεται από το ρεύμα ή πιάστηκε σε ένα eddy.Μια προδιαγραφή Eulerian του πεδίου ροής παρατηρεί ένα συγκεκριμένο σημείο στη ροή σε μια χρονική περίοδο.Αυτό είναι ανάλογο με το να κάθεται στην τράπεζα και να παρακολουθεί μια στροφή ενός ποταμού.

Η ταχύτητα σωματιδίων είναι όταν τα σωματίδια εισάγονται στο νερό και η ταχύτητά τους μετράται.Τα σωματίδια μπορεί να είναι μικρά σταγονίδια νερού ή λαδιού, ή σφαιρίδια μετάλλου και γυαλιού.Ένα velocimeter μετρά την ταχύτητα αυτών των σωματιδίων λαμβάνοντας μια φωτογραφία τους σε ένα σημείο της κίνησης τους στο ρεύμα.Στη συνέχεια, μια άλλη φωτογραφία είναι χρονομετρημένη για να ληφθεί λίγα λεπτά αργότερα.Οι δύο φωτογραφίες θα συγκριθούν και η συνολική ταχύτητα του υγρού θα προσδιοριστεί.

Η κάμερα που χρησιμοποιείται για να τραβήξει τις φωτογραφίες των σωματιδίων είναι μια δέσμη λέιζερ.Δύο φακοί ισοπεδώνουν και διευρύνουν τη δέσμη για να δημιουργήσουν ένα σύντομο φλας, το οποίο στη συνέχεια αναλύεται για να δημιουργήσει μια δισδιάστατη ή 2D εικόνα.Τα λέιζερ χρησιμοποιούνται επειδή τα σωματίδια είναι ταχεία και μικροσκοπικά.Ένας κανονικός φακός της κάμερας δεν μπορεί να ανοίξει και να κλείσει αρκετά γρήγορα για να συλλάβει τις κινήσεις τους.

Ένας άλλος τύπος Velocimeter ονομάζεται Velocimeter Doppler.Σε αυτόν τον τύπο Velocimetry, οι αντανακλάσεις του φωτός μετριούνται αντί των σωματιδίων.Το Velocimeter κατευθύνει μια δέσμη λέιζερ πάνω από τις αρτηρίες των ασθενών, για παράδειγμα, και ο τρόπος με τον οποίο το φως αντανακλά το κινούμενο αίμα θα πει στον τεχνικό πόσο καλά κυκλοφορεί το αίμα.Αυτός ο τύπος μέτρησης προέρχεται από το φαινόμενο Doppler, όταν η ταχύτητα των φώτων μπορεί να κριθεί με τη μέτρηση της συχνότητας ενός κύματος σε σχέση με τον παρατηρητή.

Η Velocimetry έχει πολλές πρακτικές εφαρμογές.Ένα velocimeter μπορεί να προσδιορίσει την στροβιλισμό των αερίων και των υγρών σε κινητήρες καύσης, κλιβάνους, ξηραντήρες ψεκασμού και χημικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας.Η γνώση του τρόπου με τον οποίο τα υγρά κινούνται στα μηχανήματα βοηθά τους σχεδιαστές να σχεδιάζουν από τη φθορά και τη διάγνωση των προβλημάτων και τη συνολική πρακτικότητα του συστήματος.Επειδή η Velocimetry Laser είναι μη επεμβατική, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως μέρος των ιατρικών διαδικασιών.