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Modernste Messtechnik für Untersuchungen von Strömungsgeschwindigkeit und Turbulenz

21.11.2014

„Wissenschaft lebt von der Vernetzung mit anderen Forschungseinrichtungen. Hierzu zählt insbesondere der Austausch von Wissen und Erfahrungen. Daher haben wir unsere einschlägigen Erfahrungen, die wir bei Strömungsmessungen mit akustischen Messgeräten - vorrangig unter Laborbedingungen - gesammelt haben und die auch für andere wasserbauliche Einrichtungen wertvoll sein können, in der BAWEmpfehlung „Messungen mit dem Vectrino" zusammengestellt.“ Dies sagte der Leiter der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), Prof. Dr.-Ing. Christoph Heinzelmann.

Das akustische Funktionsprinzip der Messgeräte ermöglicht die berührungslose, dreidimensionale Erfassung von Strömungsgeschwindigkeiten in einem kleinen Messvolumen mit hoher Abtastrate.


Messkopf der Nortek Vectrino-Sonde im Labormodell. Der Sender ist mittig angeordnet, die Empfänger seitlich davon (blau).

Hierbei wird ein akustisches Signal von gegebener Frequenz in Form eines Pulses ausgesendet, das entlang seines Weges im Wasser von kleinen Partikeln gestreut und teilweise reflektiert wird.

In Folge der Streuung und Reflektion (Rückstreuung) verändert sich die Frequenz des Signals proportional zur Geschwindigkeit der streuenden Partikel (Doppler Effekt). Anhand des rückgestreuten Signals wird aus der Veränderung der Frequenz die Geschwindigkeit der streuenden Partikel und damit des Wassers berechnet.

Zur Konfiguration dieser akustischen Messgeräte sind zahlreiche Parameter einzustellen. Allerdings sind deren Bedeutung sowie ihre Auswirkungen auf das Messergebnis nicht ausreichend dokumentiert.

Die BAWEmpfehlung geht auf die qualitätsrelevanten Parameter zur Konfiguration ein und gibt Hinweise zum Postprocessing der Messdaten.

Der Bericht steht in der Publikationsbibliothek der Bundesanstalt für Wasserbau zum kostenlosen Download bereit.


Weitere Informationen:

http://www.baw.de/de/die_baw/publikationen/merkblaetter/index.php.html

Sabine Johnson | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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