Laseroptische Messung von Wassertemperaturen
Berührungslose Messung von Wassertemperaturen
Die Eigenschaften des Wassers werden in der flüsssigen Phase überwiegend durch Wasserstoffbrücken bestimmt. Diese Wasserstoffbrücken beeinflussen auch wesentlich die der molekularen Struktur des flüssigen Wassers und verändern daher auch das Ramanspektrum des Wassers.
Die Anzahl der in der flüssigen Phase hängte ausgebildeten Wasserstoff-Brückenbindungen hängt von der Temperatur des Wassers ab. Es existiert ein temperaturabhängiges Gleichgewicht zwischen mit Wasserstoffbrückenbindungen gebundenen Wasser-Molekülen (Polymeren) und ungebundenen Wasser-Molekülen (Monomeren)
Durch das veränderte Gleichgewicht ändert sich auch das Ramanspektrum des Wassers. Der Effekt kann genutzt werden, um eindimensionale oder zweidimensionale Temperaturverteilungen berührungslos zu messen.
Ramanspektrum des flüssigen Wassers
Meßaufbau für die eindimensionale Wassertemperaturmessung
Meßaufbau für die zweidimensionale Wassertemperaturmessung
Zweidimensionale Aufnahme der Wassertemperaturverteilung
vor der Rohrplatte eines Rohrbündelwärmetauschers
Literatur:
- J. Karl, M. Ottmann, D. HeinMeasuring Water Temperatures by means of Linear Raman Spectroscopy Proceedings of the 9th Int. Symp. on Appl. of Laser Techniques to Fluid Mechanics,Vol. II, pp 23.2.1-23.2.8, Lisbon, 1998