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Beugungsspektrometrie zur Messung von Sprays

Das Beugungsspektrometer ist ein laseroptisches, integrales Messgerät, mit dem Teilchengrößen und Teilchengrößenverteilungen in Strömungen gemessen werden können.

Eine typische Anwendung sind Sprayströmungen, bei denen oftmals die Tröpfengrößenverteilung von Interesse ist und gemessen werden muss. Das Beugungsspektrometer arbeitet im Wesentlichen im optischen Bereich der Faunhofer-Beugung und erfasst Teilchengrößen von ca. 1 mm bis 900 mm im Durchmesser.

Zwischen Sende- und Empfangsoptik befindet sich der Messraum, welcher die Teilchen enthält. Durch Beugungseffekte entstehen durch die Wechselwirkung zwischen Teilchen und laserlicht ringförmige Interferenzmuster, welche mit einem Ringdetektor aufgenommen, und anschließend einem Auswerterechner in Form elektronischer Signale zugeführt werden. Die Auswertung ergibt dann die Teilchengrößenverteilung und charakteristische Teilchendurchmesser.

Die Methode ist in der Norm ISO 13320 (1999) beschrieben. Die nachfolgende Abbildung zeigt schematisch den Aufbau eines Laserbeugungsspektrometers.