VaiheDopplerin

VaiheDopplerin mittaus, tunnettu myös nimillä Phase Doppler Anemometry (PDA) tai Phase Doppler Interferometry (PDI), on optinen mittausmenetelmä, jolla voidaan samanaikaisesti määrittää pisaroiden halkaisija sekä niiden nopeus. Menetelmää käytetään laajasti nesteen ruiskutusten, sumujen sekä aerosolien karakterisointiin sekä tutkimukseen, jossa tarvitaan tarkkaa koon ja liikkeen mittausta. Pisaroiden halkaisijoita ja nopeuksia voidaan mitata sekä yksittäisten pisaroiden että tilastollisten jakaumien tasolla. Tyypilliset mittausaluet ovat noin muutamasta mikrometristä useisiin satoihin mikrometreihin.

Perusperiaate perustuu koherenttiin valoon ja interferenssiin. Kahden tai useamman interferenssikentän kautta syntyvä kuvio luo frangeja, joiden läpi pisarat kulkevat. Takaisinheijastunut valo muodostaa faasi- ja Doppler-signaaleja, joiden muutokset liittyvät pisaran halkaisijaan sekä sen liikkeeseen mittausakselinsa suuntaan. Yhdistämällä faasin ja Dopplerin tiedot voidaan tuottaa sekä halkaisija- että nopeusarvoja yksittäisille pisaroille sekä tilastollisia jakaumia suuremmissa virtauksissa. PDA-/PDI-järjestelmät voivat tarjota 2D- tai 3D-mittauksia useilla keiloilla tai kahdella/ useammalla havaintoalueella.

Käyttökohteita ovat muun muassa ruiskutus- ja suihkukuvioiden karakterisointi, polttoaine- ja tulostusteknologian kehitys sekä maataloussumujen ja aerosolien tutkimus. Menetelmä on ei-invasiivinen ja mahdollistaa sekä korkean kaistan että nopean aikavälin mittauksen, mikä auttaa prosessien optimointia sekä fysiikan mallintamista. Rajoituksiin kuuluu riippuvuus optisista olosuhteista, vaatimukset kalibroinnille sekä rajoitukset erityisen pieniin tai epätyypillisiin nesteisiin liittyvissä mittauksissa.