Co to jest Velocimeter?

Prędkościomierz jest urządzeniem służącym do pomiaru prędkości płynów i gazów. Niektóre prędkościomierze mierzą ruchy cząstek zawieszonych w płynie, podczas gdy inne wykorzystują tylko odbite światło z laserów. Badanie prędkości płynów i gazów nazywa się velocimetry.

Prędkościomierza można użyć do pomiaru dwóch różnych rodzajów dynamiki płynów. „Lagranżowska specyfikacja pola przepływu” ma miejsce, gdy cząstki są upuszczane do płynu i obserwuje się ich ruchy. Jest to podobne do oglądania, jak kij jest niesiony przez prąd lub złapany w wir. „Eulerowska specyfikacja pola przepływu” obserwuje określony punkt w przepływie w pewnym okresie czasu. Jest to analogiczne do siedzenia na brzegu i oglądania jednego zakola rzeki.

Welocymetria cząstek ma miejsce, gdy cząstki są wprowadzane do wody i mierzona jest ich prędkość. Cząstki mogą być drobnymi kropelkami wody lub oleju, lub granulkami metalu i szkła. Prędkościomierz mierzy prędkość tych cząstek, robiąc im zdjęcie w jednym punkcie ich ruchu w strumieniu. Kolejne zdjęcie zostanie zrobione kilka chwil później. Dwa zdjęcia zostaną porównane i zostanie określona ogólna prędkość płynu.

„Aparat” używany do robienia zdjęć cząstek to wiązka laserowa. Dwie soczewki spłaszczają i poszerzają wiązkę w celu utworzenia krótkiego błysku, który jest następnie analizowany w celu utworzenia obrazu dwuwymiarowego lub 2D. Lasery są używane, ponieważ cząstki są szybko poruszające się i mikroskopijne. Zwykły obiektyw aparatu nie może otworzyć się i zamknąć wystarczająco szybko, aby uchwycić ich ruchy.

Inny rodzaj prędkościomierza nazywa się prędkościomierzem Dopplera. W tego rodzaju akcelerymetrii mierzone są odbicia światła zamiast cząstek. Na przykład prędkościomierz kieruje wiązkę laserową na tętnice pacjenta, a sposób, w jaki światło odbija się od poruszającej się krwi, pokaże technikowi, jak dobrze krąży krew. Ten rodzaj pomiaru wynika z efektu Dopplera, kiedy prędkość światła można ocenić, mierząc częstotliwość fali względem obserwatora.

Velocimetry ma wiele praktycznych zastosowań. Prędkościomierz może określić „zawirowanie” gazów i płynów w silnikach spalinowych, piecach, suszarniach rozpyłowych i zakładach przetwórstwa chemicznego. Wiedza o tym, jak płyny poruszają się w maszynach, pomaga projektantom w planowaniu zużycia i diagnozowaniu problemów oraz ogólnej praktyczności systemu. Ponieważ akcelerometria laserowa jest nieinwazyjna, może być również stosowana jako część procedur medycznych.