¿Qué es un Velocímetro de Efecto Doppler con Láser?
Los velocímetros de efecto doppler con láser son dispositivos de medición de la velocidad que utilizan el efecto doppler para medir la velocidad de un objeto en movimiento o en rotación haciendo brillar un rayo láser sobre el objeto que se desea medir. Las ventajas de este dispositivo son su alta resolución y la capacidad de detectar la rotación inversa.
Si el objeto a medir es un gas o un líquido, se denomina velocímetro doppler láser. Consiste en mezclar pequeñas gotas de agua u otras sustancias en el flujo, proyectar un rayo láser sobre ellas y medir la velocidad del flujo. En comparación con otros dispositivos de medición de la velocidad de los fluidos, como los tubos pitot-estáticos y los anemómetros de hilo caliente, los anemómetros doppler láser son superiores a estos dispositivos porque no requieren calibración, permiten la medición sin contacto y también pueden medir el flujo inverso.
Usos de los Velocímetros de Efecto Doppler con Láser
Los velocímetros de efecto doppler con láser se utilizan para medir la velocidad de objetos en movimiento, como correas, y objetos giratorios, como rodillos, motores y engranajes. También se utilizan para detectar la apertura y cierre de ascensores. Se puede medir una amplia gama de objetos, como papel, materiales de construcción, papel de aluminio, cables, queso (productos alimenticios) y placas de acero.
Los velocímetros de efecto doppler con láser se utilizan en diversos campos, desde la investigación básica de la dinámica de fluidos hasta la medición industrial del flujo alrededor de objetos como aviones, barcos y vehículos.
Principio del Velocímetro de Efecto Doppler con Láser
Tanto la velocimetría láser doppler como la anemometría utilizan el efecto doppler y el dispositivo consta de una fuente láser, un divisor y un detector. El efecto doppler es un fenómeno por el cual la frecuencia de una onda se desplaza cuando la fuente de la onda (por ejemplo, la luz que genera la onda) y el dispositivo que la observa o detecta están en movimiento. Los velocímetros de efecto doppler con láser miden la velocidad detectando el desplazamiento de la frecuencia de la luz reflejada cuando un objeto de medición en movimiento es irradiado con luz. Como la frecuencia desplazada es más pequeña que la luz y difícil de detectar, se detecta superponiendo la luz de la fuente luminosa original.
En el caso de los anemómetros láser doppler, que miden la velocidad de gases y líquidos, es necesario mezclar en el flujo diminutas partículas trazadoras, como gotas de agua, aceite de silicona o dióxido de titanio. Para medir la velocidad del flujo, se proyecta un rayo láser sobre estas partículas trazadoras y se detecta la luz dispersa emitida por las partículas para determinar la velocidad de las partículas trazadoras. Por tanto, es importante que las partículas trazadoras sigan suficientemente el flujo.