Beschreibung
Einsatzgebiete
- Dichteanalyse: Präzise Vermessung dreidimensionaler Dichteverteilungen in Gasen.
- Temperaturberechnung: Ableitung von Temperaturverteilungen durch Kombination von Dichtemessungen und Druckdaten mit der idealen Gasgleichung.
Funktionsweise und Vorteile
- Arbeitsprinzip: BOS basiert auf der Ablenkung von Lichtstrahlen durch Dichtegradienten im Gas. Diese verursachen sichtbare Verschiebungen in einem zufällig strukturierten Punktmuster, das als Hintergrund dient.
- Ablauf: Ein Referenzbild ohne Messobjekt wird mit einem Messbild des Dichtefeldes verglichen. Die Verschiebungen werden mittels Kreuzkorrelationsalgorithmen analysiert, um den Brechungsindex zu bestimmen.
- 3D-Dichteverteilungen: Tomographische Algorithmen und die Gladstone-Dale-Beziehung ermöglichen die Rekonstruktion des dreidimensionalen Dichtefeldes.
- Vorteile: Einfache Implementierung, kosteneffiziente Komponenten, Einsatz bei unterschiedlichsten Gasen und Geometrien möglich.
Technische Details
- Hintergrund: Zufällig verteiltes Punktmuster für optische Analysen.
- Kamerasystem: Hochauflösende Aufnahme von Referenz- und Messbildern.
- Rechenverfahren: Kreuzkorrelationsalgorithmen zur Punktverschiebungsanalyse, gefolgt von tomographischen Rückprojektionen für dreidimensionale Dichteinformationen.
- Erweiterte Anwendungen: Kombination mit Druckmessungen erlaubt Temperaturbestimmungen durch die ideale Gasgleichung.
