Фазовий доплерівський інтерферометр -Phase Doppler Interferometer (PDI)

Ці інстументи використовуються для отримання даних найвищої роздільної здатності як для академічних, так і для промислових досліджень. Приклади минулих проектів із використанням фазових доплерівських аналізаторів у Spraying Systems Co. включають детальний аналіз прототипу форсунок для аерокосмічної промисловості та оптимізацію процесу з використанням форсунок у середовищі перехресного потоку.

• Дослідження розробки прототипу форсунки
  Аерокосмічна проектна компанія зв’язалася з компанією Spraying Systems Co. і була зацікавлена в розпиленні рідкого матеріалу з певною швидкістю потоку. Були особливі вимоги до розміру краплі та розподілу об’єму. Після модифікації стандартної конструкції форсунки Spraying Systems Co. прототип форсунки було випробувано на розподіл крапель за розміром у багатьох місцях у схемі розпилення. Ці випробування підтвердили рівномірний розподіл потоку та характеристики середнього та максимального розміру крапель.

• Дослідження траекторії руху рідини у пересічних потоках
  Для підтвердження даних комп'ютерної симуляції, Spraying Systems Co. отримала детальні характеристики розміру, швидкості та розподілу крапель для стандартної форсунки під різними кутами у повітряному тунелі. Дослідження PDI дозволяють підтвердити дані складних теоритичних симуляцій в лабораторних умовах. Після такого підтвердження можна симулювати більш складні умови з підвищеними температурами та тиском. 

Блок лазерного передавача фазового доплерівського приладу випромінює два когерентних лазерних променя однакової довжини хвилі (кольору). На перетині цих лазерів формується інтерференційна картина конструктивної та деструктивної інтерференції двох лазерів, і генерується відома інтерференційна частота хвилі. Крапля, діючи як призма, заломлює цю інтерференційну картину, і вона виявляється приймальним блоком фазового доплерівського приладу та аналізується для визначення характеристик краплі.

Зсув частоти попередньо визначеної інтерференційної картини пропорційний швидкості краплі; цей метод широко відомий як лазерна доплерівська велосиметрія - Laser Doppler Velocimetry (LDV). Крім того, у приймальному блоці фазового доплерівського приладу є три детектори, які виявляють шаблон спалаху перешкод; відносний зсув фази цього сигналу на кожному з детекторів пропорційний діаметру краплі. Фазові допплерівські прилади підраховують і аналізують кожну інтерференційну картину, коли її виявляють, і таким чином характеризують кожну окрему краплю, яка потрапляє в точку вимірювання, утворену пересічними лазерними променями; це метод вибірки потоку.

У поєднанні з PDPA інструменти PDI надають дані з найвищою просторовою роздільною здатністю, генерують унікальну комбінацію вихідних змінних і відбирають кожну краплю для вимірювання потоку. Неперевершений діапазон вихідних характеристик розпилення та точність вимірювання роблять інструменти здатними забезпечувати найдетальніші вимірювання. Високопотужні лазери дозволяють вимірювати щільність крапель від легкого до середнього, і дозволяють характеризувати точки в межах схеми розпилення без втрати точності через потрапляння крапель у лазерні промені поза зоною перетину лазера.

Результаты перевода

Однак завдяки цим унікальним перевагам час вимірювання збільшується, щоб можна було виміряти кілька точок у структурі розпилення, а також забезпечити розширений аналіз даних, який часто потрібен для обробки результатів у дані, які можна застосовувати.