Workshop "Meßtechnik für stationäre und transiente ...

Bild 2: Versuchsaufbau zur Messung an einzelnen Blasen
Einzelne Luftblasen werden mit einem dünnen Schlauch erzeugt und
steigen an der lnnenwand der Säule auf.
Der Neigungswinkel a
beeinfiußt im Versuch die Geschwindigkeit der Blasen.
Die Messungen wurden mit Wasser für zwei Neigungen (30" und 60") sowie eine
zähflüssige Vergußmasse bei 60" Neigung durchgeführt.
Die Blasen wurden in unseren Versuchen mit einem Röhrchen in einer
KunststofFfiasche "mundgeblasen"; weder die Blasengröße (und damit die
Aufstiegsgeschwindigkeit) noch der Verlauf ihrer Bahnkurve oder ihre
Eigenschwingungen waren deshalb exakt reproduzierbar.
Die Kurvenverläufe für jede einzelne Blase zeigen deshalb teilweise erhebliche
Unterschiede, die im wesentlichen auf folgende Faktoren zurückzuführen sind:
Form der Bahnkurve:ondulierende Bahnkurven verändern das
Oberwellenspektrum, Winkel der Bahnkurve zur Wellennormalen bestimmt
Symmetrie des Dopplersignals
Abstand der Bahnkurve vom Sensor: verändert den Kurvenverlauf am
Symmetriemittelpunkt des Dopplersignals
Ei~enschwingungen der Blase: verändern das Oberwellenspektrum des
Dopplersignals
Größe der Blase: Abmessungen der Blasen sind von der Größenordnung der
verwendeten Wellenlänge, wodurch ein Teil der Blasen wie
Hohlraumresonatoren wirkt
Bedingt durch die starke Richtwirkung der verwendeten Hornstrahler oder planaren
Front-Ends erzeugt die Blase nur in einem schmalen Fenster vor dem Sensor ein
Signal, d.h., die Hüllkurve ist im Zeitbereich eng lokalisiert.
Einige gemessene Dopplersignaie sind in den Bildern 3a bis d dargestellt.