Fázis Doppler-interferométer (PDI)

Ezeket a műszereket a permetközösségben használják, hogy mind a tudományos, mind az ipari vizsgálatokhoz a legnagyobb felbontású adatokat nyújtsák. A Spraying Systems Co. fázis-Doppler analizátorait használó korábbi projektek példái közé tartozik a prototípus fúvókák részletes elemzése a repülőgépipar számára, valamint a folyamat optimalizálása fúvókákkal keresztáramú környezetben.

• Prototípus fúvóka értékelés
  Egy repüléstechnikai vállalat felvette a kapcsolatot a Spraying Systems Co.-val, és érdekelt abban, hogy folyékony anyagot szállítson meghatározott áramlási sebességgel. A cseppméretre és a térfogat-eloszlásra specifikus követelmények vonatkoztak. A szokásos Spraying Systems Co. fúvókaszerkezet módosítása után a prototípus fúvókát cseppméret-eloszlás szempontjából tesztelték a szórásmintázat sok helyén. Ezek a tesztek megerősítették, hogy a spray egyenletesen oszlik el, és validálják az átlagos és a maximális cseppméret jellemzőit.

• Keresztáramú permetezési pálya
  A permetszimulációk részletes validálási adatainak biztosítása érdekében a Spraying Systems Co. részletes cseppméretet, sebességet és térfogateloszlást mérett egy szélcsatornában, különböző szögekben elhelyezett standard fúvókával. A PDI eredmények lehetővé tették a részletes szimulációk validálását laboratóriumi körülmények között. Ezután a szimulációkat megnövelt hőmérsékleten és nyomáson hajtották végre, amely megfelelt a vevő folyamatparamétereinek.

A fázis-Doppler készülék lézer adóegysége két koherens, azonos hullámhosszú (színű) lézersugarat bocsát ki. Ezeknek a lézereknek a metszéspontjában a két lézer konstruktív és destruktív interferenciájából interferencia mintázat alakul ki, és ismert interferencia hullám frekvencia keletkezik. A prizma módjára működő cseppek megtörik ezt az interferencia-mintát, és a Doppler fázisú készülék vevőegysége észleli és elemzi a csepp jellemzőinek meghatározását.

Az előre meghatározott interferencia-minta frekvenciaeltolódása arányos a csepp sebességével; ez a módszer közismert néven Laser Doppler Velocimetry vagy LDV. Három detektor is található a fázis Doppler készülék vevőegységén belül, amelyek érzékelik az interferencia tört mintázatát; ennek a jelnek a relatív fáziseltolódása az egyes detektoroknál arányos a cseppátmérővel. A fázis-Doppler-készülékek megszámolják és elemzik az egyes interferencia-mintákat, amikor észlelik őket, és így jellemzik az egyes cseppeket, amelyek belépnek a metsző lézersugarak által kialakított szonda térfogatába; ez egy fluxus-mintavételi módszer.

A PDPA-val együtt a PDI műszerek a legnagyobb térfelbontású adatokat szolgáltatják, a kimeneti változók egyedi kombinációját generálják, és az egyes cseppekből mintát készítenek a fluxus mérése érdekében. A kimeneti permetezési jellemzők páratlan tartománya és a mérés pontossága teszi a műszereket a legrészletesebb mérések elvégzésére egy permeten belül. A nagy teljesítményű lézerek lehetővé teszik a mérést a szórás cseppjeinek közepes és közepes szintjén belül, és lehetővé teszik a permetezési minta pontjainak jellemzését anélkül, hogy a lézersugarakba belépő cseppek a lézer-kereszteződés területén kívül pontosságveszteséget okoznának.

Ezen egyedi előnyök miatt azonban a mérési idő meghosszabbodik, hogy több pontot lehessen mérni a permetezési mintán belül, és lehetővé tegye a kiterjesztett adatelemzést, amelyre gyakran szükség van az eredmények cselekvőképes adatokká történő feldolgozásához.