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Technologie Fokus Ortsfilteranemometrie

Die Parsumsonde funktioniert mittels eines patentierten faseroptischen Zählprinzips. Es misst gleichzeitig die Partikelgröße und Geschwindigkeit von einzelnen Partikeln. Gestützt auf einer Kombination aus Statistik und der Ortsfilteranemometrietechnik kann das Messgerät Größen- und Anzahlverteilungen errechnen. Die Ortsfilteranemometrietechnik ist weitläufig bekannt und wird schon seit über drei Jahrzehnte hinweg zur Messung der Geschwindigkeit von Objekten genutzt.

 

  • Keine Kalibrierung erforderlich
  • Patentierte Messtechnik
  • Volumenbasierte Größen- und lineare Anzahlverteilung
  • Konstante Messung ohne Zeitverzögerung
  • Keine Annahme von sphärischen Partikeln

 

Übersicht der Ortfilteranemometrie

Mittels der Ortsfilteranemometrie kann die Größe und Geschwindigkeit von Partikeln gemessen werden, wenn diese durch einen Laserstrahl passieren und dabei auf eine geradlinige Anordnung von optischen Fasern einen Schatten werfen (siehe Bild 1). 

 

Bild 1: Prinzip der Ortsfilteranemometrie in der Parsumsonde

Ein Burstsignal wird durch ein Partikel erzeugt, das die mit „Burst a“ und „Burst b“ gekennzeichneten Faserbündel durchquert. Die Frequenz dieses Signals wird von Photodetektoren gemessen und ist proportional zur Partikelgeschwindigkeit v, welche über die bekannte Ortsfilterkonstante g berechnet werden kann. Durchquert ein Partikel den Laserstrahl erzeugt es ein zweites „Pulssignal“ in einer einzelnen optischen Faser. Über die bekannte Zeit t des Pulssignals und die Geschwindigkeit v des bewegten Partikels, kann dessen Sehnenlänge berechnet werden.

Die eigentliche Partikelgröße hängt von der Form und dem Bewegungsablauf des Partikels ab, das den Laser durchquert. Der gemessene Wert gibt die Sehnenlänge wider (Bild 2). Durch das Sammeln von Ergebnissen von einzelnen Partikeln (typischerweise 3000-10000 Partikel in einer Zeit von 30-120 Sekunden) wird die Sehnenlängen- und Geschwindigkeitsverteilung errechnet. Parameter der Sehnenlängenverteilung, wie z.B. X(10), X(50) und X(90), können mit den Ergebnissen von anderen Partikelgrößenmessgeräten  verglichen werden.


Bild 2: Diese Abbildung zeigt, wie die Sehnenlänge von der Größe, der Form und dem Bewegungsablauf des gemessenen Partikels abhängt.