Лазерная доплеровская анемометрия (ЛДА) — оптический метод измерения скорости потоков жидкости и газа с высокой точностью. Метод основан на эффекте Доплера, заключающемся в изменении частоты света при отражении от движущихся частиц.
Лазерный луч разделяется на два луча, которые пересекаются в зоне измерения, образуя интерференционную картину с пространственным периодом — зону измерения. Частицы потока, проходящие через зону, рассеивают свет с частотой, смещённой относительно частоты исходного излучения.
Частота Доплера:
$$ f_D = \frac{2V}{\lambda} \cos \theta $$
где
Существует несколько схем ЛДА, наиболее распространённая — двухлучевая схема, когда два когерентных лазерных луча пересекаются под углом в измерительной зоне.
Свет, рассеянный частицами, улавливается фотодетектором, и на выходе формируется сигнал с частотой, пропорциональной скорости.
ЛДА позволяет измерять скорости с точностью до нескольких миллиметров в секунду. Преимущества метода:
ЛДА широко применяется в аэродинамике для изучения турбулентных потоков, в гидродинамике — для измерения скоростей в трубах и каналов, в биомедицине — для оценки кровотока, а также в промышленности для контроля качества и оптимизации технологических процессов.
Лазерная доплеровская анемометрия — мощный инструмент для исследования сложных потоков жидкости и газа, обеспечивающий получение точной и подробной информации о динамике потоков в самых разных областях науки и техники.