Meranie fyziklnych velin 2 Rchlos Frantiek Kundracik Rchlos

Meranie fyzikálnych veličín 2. Rýchlosť František Kundracik

Rýchlosť n n Pevných telies Častíc Tekutín Prietok (množstvo) tekutín

Tachometer n Princíp je odvodený od merania otáčok kolies, je to vlastne otáčkomer Historicky prvý – odstredivý (Uhlhorn 1817)

Tachometer n n Mechanický prevod do prístroja, tam je malé dynamko, meria sa napätie Na veľmi presné merania – špeciálne tachogenerátory

Tachometer n Iný princíp – počítanie impulzov od: n n n Počítanie impulzov: n n n Mechanického kontaktu Fotosenzora (ryska, dierka) Magnetu + Hallovej sondy Zapaľovacej cievky Digitálne Analógové – napätie za monostabilným klopným obvodom Veľmi malé otáčky – meranie periódy

Fotobunkové merače • Vhodné iba pre pravidelné telesá, najlepšie guľaté • Jednoduchá aparatúra (laserové ukazovadlá, fototranzistory, komerčný čítač) • Pomerne dobrá presnosť (pri meraní času na 0, 1 mikrosekundy a rozmere telesa 1 cm možno zmerať rýchlosť 1000 m/s s presnosťou 1%

Hmlová a bublinková komora n n n Wilson – 1911 Podchladená para, prehriata kvapalina Vznik iónov – kondenzačné jadrá Magnetická sila – zakrivenie dráhy v = q. B. r/m

Rotameter n n Jednoduchý princíp Výška závisí od hustoty (druhu plynu a jeho teploty) Iba vertikálne usporiadanie Nepraktické elektronické odčítanie (spravidla iba min/max/optimal)

Plynomer

Pitotova trubica, rozdiel tlakov

CTA Constant Temperature Anemometry

Diferential Temperature Anemometry

Dopplerov jav - radar n Doba medzi dvoma čelami vlnoplochy je v dôsledku pohybu zdroja Dilatácia času, pozorovateľ nameria čas: f = 10 GHz, v=10 m/s n Výsledok: n Ak: Df = 330 Hz

Ultrazvukový merač prietoku

Ultrazvukový merač prietoku

Ultrazvukový merač prietoku n n Séria snímačov Možno dopočítať smer rýchlosti v 3 D priestore

Stroboskopické metdódy n n n Pohybujúci sa objekt osvetľujeme krátkymi zábleskami Vidíme sériu obrázkov predmetu Dve možnosti vyhodnotenia: n n n Zmena polohy objektu na dvoch snímkoch U periodických pohybov docieliť statický obraz Pozor na oversampling

Vysokorýchlostné kamery n n Až cca 20000 snímkov za sekundu Široké využite v priemysle a výskume Pokrok nastal najmä v súvislosti s CCD Ukážka

Femtosekundový laser n n Najkratšie svetelné záblesky 1 -10 fs Vyhodnocovanie – nie zo snímkov, ale obvykle interferometrické – vyhodnotí sa interferencia dvoch balíkov v čase posunutých nano- femtolaserové vŕtanie Možnosť sledovať až excitáciu atómov

PIV Particle Image Velocimetry

PIV Particle Image Velocimetry

PDA Particle Dynamics Analysis (3 D)

PDA Particle Dynamics Analysis (3 D) Svetlo sa láme vo viacerých smeroch n Viac detektorov n Dopplerov posun n Možnosť rekonštruovať rýchlosť v 3 D priestore n

LIF Laser induced fluorescence

LIF Laser induced fluorescence