وقدم هذا البحث من الممكن بتمويل من مكتب الولايات المتحدة للبحوث البحرية في إطار منحة رقم N000141210337، ديبورا Nalchajian ورونالد جوسلين.

1. إعداد التجارب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختيار الميكروفون المناسب لبناء الشرطة العسكرية الملكية. استخدام النطاق الترددي للميكروفون ضمن نطاق الترددات من الفائدة. ملاحظة: في هذه التجربة، وتقلبات الضغط بين 100 و 10000 هرتز هي من الفائدة. نطاق الترددات قياس الميكروفون المحدد من 100 إلى 10،000 هرتز. يجب أن يكون حجم ميكروفون صغير بقدر الإمكان، على الرغم من عدم وجود معايير محددة لحجم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقدير حساسية واستجابة التردد من نظام RMP باستخدام المنهج التحليلي موضح في الملحق. ضبط حساسية واستجابة التردد من الشرطة العسكرية الملكية من خلال تغيير أبعاد الأنابيب والهياكل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام DREMEL لخفض الداخلي قطرها أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ 0.5 مم إلى 5.25 سم قطعة طويلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مع مقص، وقطع 1.25 ملم الداخلي قطرها أنبوب لينة إلى 4.75 م قطعة طويلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام آلة طحن لقطع قطعة من زجاجي فيمكعباني شبيه بالمكعب. يجب أن يكون الطول والعرض، والارتفاع من متوازي المستطيلات 2.54 سم، 1.27 سم، و1.27 سم، على التوالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحفر مع 0.81 و 2 و 2.56، و 0.76 أقطار ملم على مهد زجاجي، كما هو مبين في الشكل 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الحفر إبرة لجعل القسم تفتق من مهد زجاجي، كما هو مبين في الشكل 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بحث عن حساسية الميكروفون في دليل المقدمة من قبل الشركة المصنعة، أو معايرة الميكروفون باستخدام طريقة عرضه وونغ (18). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مقعد الميكروفون في مهد زجاجي، كما هو مبين في الشكل 2، وتثبيت الميكروفون باستخدام الايبوكسي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيل أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ وأنبوب لينة إلى مهد زجاجي واصلاحها مع مادة لاصقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفر حفرة بقطر 0.81 ملم عموديا على سطح النموذج في موقف القياس. </li></ol> الإعداد 2. تجربة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تدفق جبل أنابيب الصلب غير القابل للصدأ الأساسية للأجهزة الاستشعار هذه الخطط إلى سطح النموذج وإضافة الايبوكسي لإصلاح أنابيب الصلب غير القابل للصدأ لسطح النموذج الآخر، كما هو مبين في الشكل 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحيط RMP مع رغوة الصوتية لمنع الضوضاء الطفيلية من تلويث النظام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توجيه جميع الأسلاك الكهربائية من قسم اختبار النفق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مسار أنبوب كاتمة للصدى لينة من قسم اختبار النفق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وربط نهاية الأنبوب كاتمة للصدى ناعمة لمحول الضغط من أجل الحصول على قياسات ضغط ثابت يعني في وقت واحد مع الضغط غير مستقرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط RMP إلى مكبر للصوت منخفضة الضوضاء وبيانات نظام الاستحواذ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط عامل كسب من مكبر للصوت إلى 10. لاحظ أنه يمكن تغيير قيمة عامل كسب من حالة إلى أخرى. </li></ol> 3. معايرة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختيار الميكروفون المرجعية التي هي ذات جودة عالية، ولها حساسية مستقلة التردد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط الجزئي إشارةالهاتف لمدخلات مكبر للصوت وربط مخرجات مكبر للصوت لنظام الحصول على البيانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين كل المكاسب المدخلات وزيادة الانتاج من مكبر للصوت إلى 10 ديسيبل. لاحظ أن عامل كسب يمكن أن تختلف في ظل ظروف مختلفة للقياس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج ميكروفون إشارة إلى pistonphone، كما هو مبين في الشكل التكميلي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على pistonphone. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط وتيرة اكتساب إلى 4000 هرتز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين عدد العينات التي 240،000. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اكتساب وحفظ الجهد الناتج من الميكروفون المرجعية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب ثابت معايرة الميكروفون المرجعية. ثابت المعايرة، C المرجع، هو نسبة الانحراف المعياري للضغط المنتجة pistonphone الصوت إلى الانحراف المعياري من الجهد الناتج من الميكروفون المرجعية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تكرار عملية المعايرة (الخطوات 3.8 و 3.9) عدة مرات. استخدام القيمة المتوسطة، C المرجع، وثابت المعايرة. </li> &lt;لى&gt; ضع ميكروفون إشارة عموديا على سطح صلب على الذي يقاس تقلب الضغط، كما هو مبين في الشكل 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> محاذاة وسط ميكروفون إشارة مع الصنبور الشرطة العسكرية الملكية. استخدام المسافة بين الميكروفون المرجعية والاستفادة من الشرطة العسكرية الملكية من 1 ملم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع مكبر الصوت على مقربة من نموذج الاختبار. استخدام المسافة بين مكبر الصوت والميكروفون من 2.5 متر لهذه القياسات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيل مكبر الصوت إلى مولد وظيفة وتشغيل مولد وظيفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الخيار &quot;الضوضاء البيضاء&quot; مولد وظيفة لتوفير إشارة الصوتية المطلوبة وتعيين جذر يعني الجهد مربع، والخامس جذر تربيعي، إلى 0.4 V. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط مستوى الصوت من مكبر الصوت إلى الحد الأدنى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل مكبر الصوت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط مستوى الصوت من مكبر الصوت مكبر للصوت على أعلى مستوى ممكن دون الإضرار المتكلم. لاحظ أن معظم المتحدثين لديهم ضوء مؤشر للتحذير عشرالبريد المستخدم في حالة السعة الإخراج هو أعلى من المعدل المتحدث. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اكتساب وحفظ بيانات السلاسل الزمنية من نواتج الجهد من كلا الميكروفون المرجعية وRMP باستخدام تردد المسح من 40،000 هرتز لمدة 60 ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب قيم الوقت سلسلة من تذبذب ضغط الصوت، الذي تم إنشاؤه بواسطة مكبر الصوت وظيفة المولد ويقاس ميكروفون المرجعية. هذا هو ببساطة نتاج الجهد الناتج السلاسل الزمنية من الميكروفون إشارة، <img alt="المعادلة 3" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq3.jpg" /> والمعايرة لها ثابتة، <img alt="المعادلة 4" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq4.jpg" /> . <img alt="المعادلة 5" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq5.jpg" /> . لاحظ أن ضغط الصوت السلاسل الزمنية، <img alt="المعادلة 6" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq6.jpg" /> ، هو أيضا تقلبات الضغط على الصنبور من الشرطة العسكرية الملكية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب السلاسل الزمنية ضغط الصوت تقلب يقاس الميكروفون في لRMP<html> ق نتاج الجهد الناتج السلاسل الزمنية من الشرطة العسكرية الملكية، <img alt="المعادلة 7" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq7.jpg" /> ، وحساسية الميكروفون، <img alt="المعادلة 8" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq8.jpg" /> . <img alt="المعادلة 9" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq9.jpg" /> . لاحظ أن حساسية الميكروفون، <img alt="المعادلة 8" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq8.jpg" /> ، ينبغي أن تقدم من قبل الشركة المصنعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب الكثافة الطيفية السيارات، <img alt="معادلة 10" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq10.jpg" /> ، من <img alt="معادلة 11" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq11.jpg" /> . حساب الكثافة الطيفية السيارات، <img alt="معادلة 12" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq12.jpg" /> ، من <img alt="معادلة 13" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq13.jpg" /> . حساب الكثافة عبر الأطياف، <img alt="معادلة 14" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq14.jpg" /> ، ما بين<html> .jpg و&quot;/&gt; و <img alt="معادلة 11" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq11.jpg" /> . يتم تحديد كثافة السيارات الطيفية وكثافة عبر الأطياف التي كتبها Bendat وبييرسول 19. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب وظيفة نقل كما <img alt="معادلة 15" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq15.jpg" /> . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب وظيفة التماسك كما <img alt="معادلة 16" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq16.jpg" /> ، حيث تمثل النجمة المتقارن معقدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الميكروفون المرجعية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إيقاف تشغيل مكبر الصوت وظيفة المولد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة مكبر الصوت. </li></ol> 4. الحصول على البيانات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل نفق الرياح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سجل الناتج الجهد السلاسل الزمنية، <img alt="معادلة 17" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq17.jpg" /> من RMP مع نظام الحصول على البيانات. استخدام تردد المسح من 40،000 هرتز. استخدام مدة الاستيلاء على 64 ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إيقاف تشغيل نفق الرياح. </li></ol>الصورة = &quot;jove_title&quot;&gt; 5. معالجة المعلومات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب تقلبات ضغط الصوت، <img alt="معادلة 18" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq18.jpg" /> ، يقاس الميكروفون في الشرطة العسكرية الملكية كما <img alt="معادلة 19" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq19.jpg" /> . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب الكثافة الطيفية السيارات، <img alt="معادلة 20" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq20.jpg" /> من تذبذب ضغط السطح كما <img alt="معادلة 21" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq21.jpg" /> ، أين <img alt="معادلة 22" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq22.jpg" /> هو كثافة السيارات الطيفية لتقلب ضغط الصوت تقاس الميكروفون في الشرطة العسكرية الملكية <img alt="معادلة 18" src="/files/ftp_upload/53627/53627eq18.jpg" /> . </li></ol>

<ol>
	<li>Blake, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Mechanics of Flow-induced sound and vibration. , (1986).</li><li>Schloemer, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+pressure+gradients+on+turbulent-boundary-layer+wall-pressurefluctuations.">Effects of pressure gradients on turbulent-boundary-layer wall-pressurefluctuations.</a> J Acoust Soc Am. 42 (1), 93-113 (1967).</li><li>Willmarth, W., Wooldridge, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurements+of+fluctuating+pressure+at+wall+beneath+a+thick+turbulent+boundary+layer.">Measurements of fluctuating pressure at wall beneath a thick turbulent boundary layer.</a> J Fluid Mech. 14 (2), 187-210 (1962).</li><li>Gautschi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Piezoelectric Sensorics: Force, Strain, Pressure, Acceleration and Acoustic Emission Sensors, Materials and Amplifiers. , (2002).</li><li>Blake, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A statistical description of pressure and velocity fields at the trailing edges of a flat strut. , (1975).</li><li>Huettenbrink, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Lasers in Otorhinolaryngology. , (2005).</li><li>Bell, J. H., Schairer, E. T., Hand, L. A., Mehta, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Pressure+Measurement+using+Luminescent+Coatings.">Surface Pressure Measurement using Luminescent Coatings.</a> Annu Rev Fluid Mech. 33, 155-205 (2001).</li><li>Englund, D., Richards, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+infinite+line+pressure+probe.">The infinite line pressure probe.</a> ISA Transactions. 24 (2), 11-19 (1985).</li><li>Bergh, H., Tijdeman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theoretical+and+Experimental+Results+for+the+Dynamic+Response+of+Pressure+Measuring+Systems.+NRL+Report+TR+F+238.">Theoretical and Experimental Results for the Dynamic Response of Pressure Measuring Systems. NRL Report TR F 238.</a> National Aero-and Astronautical Research Inst. , (1965).</li><li>Perennes, S., Roger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerodynamic+noise+of+a+two-dimensional+wing+with+high-lift+devices.">Aerodynamic noise of a two-dimensional wing with high-lift devices.</a> , (1998).</li><li>Leclercq, D., Bohineust, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+and+modeling+of+the+wall+pressure+field+beneath+a+turbulent+boundary+layer+at+low+and+medium+frequencies.">Investigation and modeling of the wall pressure field beneath a turbulent boundary layer at low and medium frequencies.</a> J Sound Vibrat. 257 (3), 477-501 (2002).</li><li>Franzoni, L. P., Elliott, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+innovative+design+of+a+probe-tube+attachment+for+a+half+in+microphone.">An innovative design of a probe-tube attachment for a half in microphone.</a> JASA. 104, 2903-2910 (1998).</li><li>Arguillat, B., Ricot, D., Robert, G., Bailly, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurements+of+the+wavenumber-frequency+spectrum+of+wall+pressure+fluctuations+under+turbulent+flows.">Measurements of the wavenumber-frequency spectrum of wall pressure fluctuations under turbulent flows.</a> Collection of Technical Papers - 11th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. 1, 722-739 (2005).</li><li>Yang, H., Sims-Williams, D., He, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Unsteady pressure measurement with correction on tubing distortion. Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics and Aeroelasticity of Turbomachines. , 521-529 (2006).</li><li>Hoarau, C., Boree, J., Laumonier, J., Gervais, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+wall+pressure+trace+downstream+of+a+separated+region+using+extended+proper+orthogonal+decomposition.">Analysis of the wall pressure trace downstream of a separated region using extended proper orthogonal decomposition.</a> Phys Fluids. 18 (5), 055107 (2006).</li><li>Bilka, M. J., Paluta, M. R., Silver, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+correlation+of+measured+unsteady+surface+pressure+behind+a+backward-facing+step.">Spatial correlation of measured unsteady surface pressure behind a backward-facing step.</a> EXIF. 56 (2), (2015).</li><li>Probsting, S., Gupta, A., Scarano, F., Guan, Y., Morris, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tomographic+PIV+for+Beveled+Trailing+Edge+Aeroacoustics.">Tomographic PIV for Beveled Trailing Edge Aeroacoustics.</a> , (2014).</li><li>Wong, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Microphones and Their Calibration. Springer Handbook of Acoustics. , (2007).</li><li>Bendat, J. S., Piersol, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Random data: analysis and measurement procedures. , (1986).</li><li>Goody, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Empirical+spectral+model+of+surface+pressure+fluctuations.">Empirical spectral model of surface pressure fluctuations.</a> Am Instit Aero Astronaut. 42 (9), 1788-1794 (2004).</li><li>Corcos, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resolution+of+pressure+in+turbulence.">Resolution of pressure in turbulence.</a> J Acoust Soc Am. 35 (2), 192-199 (1963).</li><li>Tijdeman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+propagation+of+sound+waves+in+cylindrical+tubes.">On the propagation of sound waves in cylindrical tubes.</a> J Sound Vibrat. 39 (1), 1-33 (1975).</li><li>Iberall, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attenuation+of+oscillatory+pressures+in+instrument+lines.">Attenuation of oscillatory pressures in instrument lines.</a> J Res Natl Bureau Stand. 45 (1), 85-108 (1950).</li><li>Zwikker, C., Kosten, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Sound Absorbing Materials. , (1949).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

The measurement of USP in wind tunnel experiments is needed for many applications related to aeroacoustics and flow-induced vibrations. Compared to existing methods, such as flush-mounted imbedded sensors, PSP, or vibrated membranes, the method described here allows for accurate measurements with a high sensitivity to large-magnitude fluctuation over a wide range of frequencies. More importantly, it also provides a method for USP measurements using a small sensing area that minimizes the spatial averaging effects describ...

تدفق السوائل فوق السطوح يؤدي عموما إلى عدم الثبات والاضطراب الذي يؤدي إلى زيادة الضغط سطح غير ثابت (USP). الصوت الناجم عن التدفق والاهتزاز وغالبا ما تكون نتيجة مباشرة لهذا الثبات. ويهيمن على الصوت المنبعث الناتجة عن مراوح التبريد، مراوح، وتوربينات الرياح من مصادر ذات علاقة USP 1. إجراء قياسات الخصائص المكانية والزمانية لجامعة جنوب المحيط الهادئ في التدفقات المضطربة بصفة عامة من أجل التنبؤ الصوت المنبعث. وتعطى عادة للتوصيف الإحصائي من جامعة جنوب المحيط الهادئ في شكل كثافة السيارات الطيفية، وهما نقطة الكثافة عبر الأطياف، وظائف علاقة المكانية 2 و 3. واستجابة التردد المطلوب يمكن أن تختلف تبعا للتطبيق. في العديد من التطبيقات نفق الرياح، استجابة من 10 كيلو هرتز إلى 20 كيلو هرتز كافية. وغالبا ما تتطلب مستويات صغيرة من حركة مضطربة المناطق الاستشعار وأجهزة الاستشعار تباعد لتكون أقل من 1 ملم. يكستي<html> وقد أجريت دراسات تجريبية nsive من أجل الحصول على تقلبات الضغط الناجم عن الاضطراب. يستخدم الأسلوب المباشر أجهزة الاستشعار المدمجة تدفق محمولة. هذه الطريقة غالبا ما يستخدم صفائف كبيرة من الميكروفونات، لأن كل جهاز استشعار يمكن قياس فقط تذبذب ضغط في مرحلة منفصلة واحدة. أجهزة الاستشعار التقليدية المستخدمة في هذه الطريقة هي محولات كهرضغطية، التي اقترحتها Gautschi 4. صفائف من أجهزة الاستشعار كهرضغطية يمكن أن تكون مكلفة، ومدى التردد القياس في كثير من الأحيان أقل من 10 كيلو هرتز. وغالبا ما تستخدم مكبرات الصوت المثبتة على السطح مباشرة في أجهزة الاستشعار USP غير مكلفة 5. الميكروفونات حساسية عالية، وهو فائدة كبيرة للتدفقات منخفضة السرعة. ومع ذلك، وهذا يؤدي أيضا إلى خطر استشعار التشبع عندما تقلبات سعة كبيرة في ضغط موجودة. هذه الطريقة ليست مناسبة للأسطح مع انحناءات كبيرة، ثغرات، أو هندستها التي هي رقيقة جدا لاحتواء استشعار كامل. = &quot;jove_content&quot;&gt; هناك طريقة غير مباشرة للحصول على كل من المعلومات الطيفية والمكانية هو استخدام أغشية رقيقة مطاردة محمولة على سطح 6. يتم قياس حركات الاهتزاز زمنية والتي تعتمد على الفضاء وتحويلها بعد ذلك إلى السطح إحصاءات الضغط باستخدام الخواص الميكانيكية المعروفة من الغشاء. هذا الأسلوب يتطلب التصميم الدقيق والتنفيذ، ومعايرة دقيقة من الاستجابة الديناميكية الغشاء ل. بالإضافة إلى ذلك، ومعدات قياس الاهتزاز، مثل تهتز دوبلر الليزر، وغالية الثمن. وأخيرا، يمكن تطبيق هذه الطريقة فقط على الأسطح المسطحة. حساسة للضغط الطلاء (PSP) هو أسلوب آخر والتي يمكن استخدامها لقياس ضغط سطح غير ثابت. تتطلب هذه التقنية على الأسطح لتكون مغلفة في الموثق البوليمر شفافة، والذي يسبب جزيئات في أن يكون متحمس لحالة أعلى من الطاقة كما هي مضيئة من قبل ضوء طول موجي معين. كما الجزيئات تخضع لتبريد الأكسجين والطاقة هي إعادةالمؤجرة كما ضوء بمعدل يتناسب مع ضغط الأكسجين الجزئي، مما أدى إلى التألق الذي يتناسب عكسيا مع الضغط السطحي 7. العيب الرئيسي لأساليب PSP هو حساسية منخفضة نسبيا القياس بالمقارنة مع الميكروفونات. وهذا يحد من تطبيق PSP لنسبيا تدفقات عالية السرعة. يصف هذا البلاغ وسيلة لجامعة جنوب المحيط الهادئ الذي يستخدم مسبار ميكروفون بعيد (RMP). وقد وصفت هذه الطريقة لأول مرة انجلند وريتشاردز (8). يستخدم مفهوم ميكروفون مصغر القياسية التي تتصل ضغط سطح الصنبور مع أنبوب مجوف. فإن الضغط غير مستقرة على سطح نموذج السفر إلى الأنبوب في شكل موجات الصوت. أعمال أنابيب بأنه &quot;موجة دليل&quot; للسماح للميكروفون، التي شنت عموديا على الأنابيب، لقياس الموجات الصوتية. ثم تستمر موجات إلى أنبوب آخر هو طويل بما فيه الكفاية للقضاء على نطاق واسع، السعة ص الصوتيةeflections. انجلند وريتشاردز تطبيق النهج التحليلي الذي حدده بيرغ وTijdeman 9 لتحديد الاستجابة الديناميكية من الشرطة العسكرية الملكية. Perrenes وروجر 10 تستخدم في الشرطة العسكرية الملكية لقياس ضغط السطح على الجنيح ثنائي الأبعاد مع أجهزة رفع عالية. أنها وضعت التحقيق مع 0.5 ملم الأنابيب الشعرية قطر على السطح الذي كان متصلا إلى أنبوب جامدة 27 سم طويلة التي توسعت من 0.7 ملم إلى 2.5 ملم عبر تغييرين خطوة منفصلة. تسبب كل تغيير خطوة تغيير كبير نسبيا في مقاومة الصوتية من الأنبوب. لوكليرك وBohineust 11 درس مجال الضغط الجدار أسفل طبقة الحدود المضطربة. واستخدم الباحثون RMP ثابت قطر، على النحو الذي اقترحه FRANZONI وإليوت 12. ومع ذلك، كانت استجابة ديناميكية عالية بما فيه الكفاية إلا في نطاق تردد محدود. Arguillat وآخرون. 13 صممت الشرطة العسكرية الملكية لدراسة الضوضاء التي تنتقل إلى داخل مقصورة السيارة. واختبر الباحثونأنابيب مختلفة لإجراء تذبذب الضغط على الميكروفونات. يانغ وآخرون. 14 تصحيح لتشويه الأنابيب باستخدام نهج وظيفة نقل أنابيب مشابهة للطريقة التي أدخلت في هذا التقرير. هوارو وآخرون. 15 درس الجدار الضغط أثر الخارجة من المنطقة المنفصلة. وكانت خطة إدارة المبردات التي صمموا بأقطار داخلية ثابتة، وكان الأنبوب بالكامل لغير جامدة. ووفقا للدراسات السابقة، ودقة قياسات الضغط سطح تم الحصول عليها باستخدام خطط إدارة غازات التبريد تعتمد أساسا على تحديد وظيفة النقل التي تعتمد على وتيرة التحقيق الذي يربط ضغط السطح إلى الضغط الميكروفون. سوف الأقسام التالية تصف على هندسة هذه الخطط على حد سواء بسيطة وفعالة. وسيتم عرض الطرق التجريبية والتحليلية والتحقق من صحتها من أجل تحديد دقيق للاستجابة ديناميكية من الشرطة العسكرية الملكية. نموذج تحليلي يسمح لRMP أن تكون سptimized في مرحلة التصميم لمجموعة واسعة من التطبيقات المحتملة. خطط إدارة غازات التبريد يمكن استخدامها لقياس تقلبات الضغط على نطاق واسع من الترددات. القرار مكانية عالية نسبيا يمكن أن تقدم معلومات مفصلة عن خصائص الحقل الضغط متقلب توزيعها مكانيا-16. كما مسبار صغير، خطط إدارة غازات التبريد يمكن استخدامها لقياس تقلبات الضغط على هندستها معقدة، مثل التقوسات كبيرة أو تباعد محدود 17. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن للأنبوب يربط بين الصنبور السطحية وأجهزة الاستشعار ميكروفون يقلل من حجم تذبذب الضغط الناجم في الميكروفون. وهكذا، تصميم مناسب من الشرطة العسكرية الملكية استشعار الهندسة والمعلمات غلة طريقة للحصول على الخصائص جامعة جنوب المحيط الهادئ التي هي إلى حد كبير أقل تقييدا ​​بالمقارنة مع طرد لتركيب الميكروفون مباشرة إلى سطح النموذج. ويرد هيكل الهيكل العام RMPThe من الشرطة العسكرية الملكية في الشكل 1 </stronز&gt;. تتألف RMP من أنبوب واحد مما يؤدي من سطح النموذج لقسم التوسع وأنبوب الثاني يمتد من باب التوسع إلى &quot;مهد&quot;. أنبوب ثالث ثم يتم توصيل ليكون بمثابة إنهاء كاتمة للصدى. مهد هو أحد مكونات البلاستيك تشكيله تستخدم للسكن الميكروفون والاتصالات أنبوب. تفاصيل هيكل RMP يمكن تعديلها لظروف تجريبية مختلفة. الغرض من الثاني، أنبوب قطره أكبر هو السماح للميكروفون ضخمة نسبيا، ومهد لتوضع مزيد من وجهة قياس جامعة جنوب المحيط الهادئ دون الحد بشكل كبير من حساسية القياس. هذا الأنبوب الثاني يمكن القضاء إذا كان ليس من الضروري، وقسم التوسع يمكن أن يبنى في المهد. وجاء إنهاء كاتمة للصدى من البلاستيك اللين الذي كان ما يقرب من 2 إلى 3 أمتار في الطول. لهذه التظاهرة، وكان محسن تصميم RMP لقياس تقلبات ضغط السطح تحت TURBulent الطبقة الحدودية دون التدرج الضغط streamwise، كما هو مبين في الشكل (2). وقد تم التخلص من الأنبوب الثاني. وقد لوحظت آثار اثنين من أطوال مختلفة من الأنبوب الأول. تم بناء الأنبوب الأول من الفولاذ المقاوم للصدأ مع قطرها الداخلي 0.5 ملم وقطرها الخارجي من 0.81 ملم. وكانت أطوال الأنبوب الأول 5.35 و10.40 سم، على التوالي. والقطر الداخلي للمدخل من قسم التوسع، والتي تأسست في المهد، وكان 0.5 ملم، وكان القطر الداخلي للخروج 1.25 ملم، والتي كانت متطابقه إلى القطر الداخلي للإنهاء تبديد. وكانت زاوية من قسم توسع 7 °. كان هناك ثقب في المهد بقطر 1.25 ملم من أجل ربط بسلاسة قسم التوسع مع انتهاء كاتمة للصدى. كان متصلا منطقة الاستشعار لثقب 1.25 مم من خلال عمودي حفرة 0.75 مم.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1651">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Microphone</td>
			<td style="width:513px;">ACO Pacific (http://www.acopacific.com/)</td>
			<td style="width:137px;">7016</td>
			<td style="width:739px;">Used to measure the sound pressure and calibrate the RMP as a reference.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Microphone</td>
			<td style="width:513px;">Knowles (http://www.knowles.com/eng)</td>
			<td style="width:137px;">FG-23629-C36</td>
			<td>Used to measure the pressure fluctuation as a part of the RMP.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Microbore Tubing</td>
			<td style="width:513px;">Saint-gobain (http://www.biopharm.saint-gobain.com/en/index.asp)</td>
			<td style="width:137px;">Tygon ND 100-80</td>
			<td>Used to dissipate the sound waves as a dissipation termination.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Hypodermic Tubing</td>
			<td style="width:513px;">MicroGroup (http://www.microgroup.com/)</td>
			<td style="width:137px;">304H21RW</td>
			<td>Used to connect the surface tap and allow the surface pressure fluctuation to convect to the microphone in the RMP in the form of sound.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Hypodermic Tubing</td>
			<td style="width:513px;">MicroGroup (http://www.microgroup.com/)</td>
			<td style="width:137px;">304H14H</td>
			<td>Used to reduce the dissipative effect and allow the surface pressure fluctuation to convect to the microphone in the RMP in the form of sound.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">plexiglass</td>
			<td style="width:513px;">Plaskolite (http://www.plaskolite.com/)</td>
			<td style="width:137px;">1X76204A</td>
			<td>Used to make cradles which can connect the tubing and the microphone for the RMP.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Data acquisition chassis</td>
			<td style="width:513px;">National Instruments (http://www.ni.com/)</td>
			<td style="width:137px;">PXI-1006</td>
			<td>For data acquisition.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Data acquisition channel</td>
			<td style="width:513px;">National Instruments (http://www.ni.com/)</td>
			<td style="width:137px;">PXI-4472</td>
			<td>For data acquisiton.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Function generator</td>
			<td style="width:513px;">thinkSRS (http://www.thinksrs.com/)</td>
			<td style="width:137px;">DS360</td>
			<td>To generate white noise signal.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Pistonphone</td>
			<td style="width:513px;">B&#38;K (http://www.bksv.com/)</td>
			<td style="width:137px;">4228</td>
			<td>To generate sine waves with constant frequency which will be used to calibrate the reference microphone.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Loudspeaker</td>
			<td style="width:513px;">Mackie (http://www.mackie.com/index.html)</td>
			<td style="width:137px;">HD1531</td>
			<td>Used to convert the electrical white noise signal into sound. It is the sound source for calibrating the RMP.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">MatLab</td>
			<td style="width:513px;">Mathworks (http://www.mathworks.com/)</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>Used to process experimental data.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">LabVIEW</td>
			<td style="width:513px;">National Instruments (http://www.ni.com/)</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>Used control the hardware for data acquisition and record the data.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the measurement of unsteady surface pressure using a remote microphone probe

Microphones are widely applied to measure pressure fluctuations at the walls of solid bodies immersed in turbulent flows. Turbulent motions with various characteristic length scales can result in pressure fluctuations over a wide frequency range. This property of turbulence requires sensing devices to have sufficient sensitivity over a wide range of frequencies. Furthermore, the small characteristic length scales of turbulent structures require small sensing areas and the ability to place the sensors in very close proximity to each other. The complex geometries of the solid bodies, often including large surface curvatures or discontinuities, require the probe to have the ability to be set up in very limited spaces. The development of a remote microphone probe, which is inexpensive, consistent, and repeatable, is described in the present communication. It allows for the measurement of pressure fluctuations with high spatial resolution and dynamic response over a wide range of frequencies. The probe is small enough to be placed within the interior of typical wind tunnel models. The remote microphone probe includes a small, rigid, and hollow tube that penetrates the model surface to form the sensing area. This tube is connected to a standard microphone, at some distance away from the surface, using a "T" junction. An experimental method is introduced to determine the dynamic response of the remote microphone probe. In addition, an analytical method for determining the dynamic response is described. The analytical method can be applied in the design stage to determine the dimensions and properties of the RMP components.

وأظهرت نتائج المعايرة من تصميمين RMP تمثيلية في هذا القسم. أول واحد يستخدم أنبوب الرئيسي 5.35 سم، والثانية استخدام أنبوب الابتدائي 10.4 سم. لإنهاء المبددة هي 4.75 مترا لكل من خطط إدارة المبردات. يظهر ا...

Watch this Scientific Journal Video about The Measurement of Unsteady Surface Pressure Using a Remote Microphone Probe at JoVE.com

The Measurement of Unsteady Surface Pressure Using a Remote Microphone Probe

Here, we present a protocol to measure, with high spatial resolution, the unsteady surface pressure in turbulent flows. This method demonstrates the construction of a remote microphone probe (RMP) and the determination of its frequency-dependent, complex transfer function. An analytical determination of the dynamic response is presented and validated.

وقياس الضغط متقلب السطحية باستخدام ميكروفون التحقيق عن بعد

Microphones are widely applied to measure pressure fluctuations at the walls of solid bodies immersed in turbulent flows. Turbulent motions with various ...

the-measurement-unsteady-surface-pressure-using-remote-microphone

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Civil Engineering

Engineering

Unit 1

Fluid Properties

SCIENTISTS IN ACTION

6.8K Views.  University of Notre Dame. Here, we present a protocol to measure, with high spatial resolution, the unsteady surface pressure in turbulent flows. This method demonstrates the construction of a remote microphone probe (RMP) and the determination of its frequency-dependent, complex transfer function. An analytical determination of the dynamic response is presented and validated.

Video: The Measurement of Unsteady Surface Pressure Using a Remote Microphone Probe

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

التوليف وMicrodiffraction في الضغوط الشديدة ودرجات الحرارة

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Blast Quantification Using Hopkinson Pressure Bars

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures up to many hundreds of megapascals. In this respect the simplicity of the Hopkinson pressure bar has a major advantage in that while the measurement end of the Hopkinson bar can endure and be exposed to harsh conditions, the strain gauge mounted to the bar can be affixed some distance away. This allows protective housings to be utilized which protect the strain gauge but do not interfere with the measurement acquisition. The use of an array of pressure bars allows the pressure-time histories at discrete known points to be measured. This article also describes the interpolation routine used to derive pressure-time histories at un-instrumented locations on the plane of interest. Currently the technique has been used to measure loading from high explosives in free air and buried shallowly in various soils.

This protocol details the use of Hopkinson pressure bars to measure reflected blast loading from near-field explosive events. It is capable of interpolating a pressure-time history at any point on a reflective boundary and as such can be used to fully characterize the spatial and temporal variations in loading produced.

الانفجار الكمي عن طريق هوبكنسون البارات الضغط

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures ...

Optical Trap Loading of Dielectric Microparticles In Air

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly scattered dielectric microparticles adhered to a glass substrate are momentarily detached using ultrasonic vibrations generated by a piezoelectric transducer (PZT). Then, the optical beam focused on a selected particle lifts it up to the optical trap while the vibrationally excited microparticles fall back to the substrate. A particle may be trapped at the nominal focus of the trapping beam or at a position above the focus (referred to here as the levitation position) where gravity provides the restoring force. After the measurement, the trapped particle can be placed at a desired position on the substrate in a controlled manner. 
In this protocol, an experimental procedure for selective optical trap loading in air is outlined. First, the experimental setup is briefly introduced. Second, the design and fabrication of a PZT holder and a sample enclosure are illustrated in detail. The optical trap loading of a selected microparticle is then demonstrated with step-by-step instructions including sample preparation, launching into the trap, and use of electrostatic force to excite particle motion in the trap and measure charge. Finally, we present recorded particle trajectories of Brownian and ballistic motions of a trapped microparticle in air. These trajectories can be used to measure stiffness or to verify optical alignment through time domain and frequency domain analysis. Selective trap loading enables optical tweezers to track a particle and its changes over repeated trap loadings in a reversible manner, thereby enabling studies of particle-surface interaction.

A protocol for launching and stably trapping selected dielectric microparticles in air is presented.

فخ تحميل البصري للعازل المجهرية الدقيقة في الهواء

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly ...

Standardized Method for Measuring Collection Efficiency from Wipe-sampling of Trace Explosives

One of the limiting steps to detecting traces of explosives at screening venues is effective collection of the sample. Wipe-sampling is the most common procedure for collecting traces of explosives, and standardized measurements of collection efficiency are needed to evaluate and optimize sampling protocols. The approach described here is designed to provide this measurement infrastructure, and controls most of the factors known to be relevant to wipe-sampling. Three critical factors (the applied force, travel distance, and travel speed) are controlled using an automated device. Test surfaces are chosen based on similarity to the screening environment, and the wipes can be made from any material considered for use in wipe-sampling. Particle samples of the explosive 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazine (RDX) are applied in a fixed location on the surface using a dry-transfer technique. The particle samples, recently developed to simulate residues made after handling explosives, are produced by inkjet printing of RDX solutions onto polytetrafluoroethylene (PTFE) substrates. Collection efficiency is measured by extracting collected explosive from the wipe, and then related to critical sampling factors and the selection of wipe material and test surface. These measurements are meant to guide the development of sampling protocols at screening venues, where speed and throughput are primary considerations.

Optimized sampling protocols and the development of new wipe materials can be facilitated by standardized measurements of collection efficiency from wipe-sampling. Our approach for sampling trace explosives uses an automated device to control speed, force, and distance during wipe-sampling followed by extraction of collected explosives.

طريقة موحدة لقياس كفاءة مجموعة من مسح لعينة من المتفجرات تتبع

One of the limiting steps to detecting traces of explosives at screening venues is effective collection of the sample. Wipe-sampling is the most common ...

Generation of Size-controlled Poly (ethylene Glycol) Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. This paper proposes a semi-three-dimensional (semi-3D) flow-focusing microfluidic chip for droplet formation. The polydimethylsiloxane (PDMS) chip was fabricated using the multi-layer soft lithography method. Hexadecane containing surfactant was used as the continuous phase, and PEGDA with the ultraviolet (UV) photo-initiator was the dispersed phase. Surfactants allowed the local surface tension to drop and formed a more cusped tip which promoted breaking into tiny micro-droplets. As the pressure of dispersed phase was constant, the size of droplets became smaller with increasing continuous phase pressure before dispersed phase flow was broken off. As a result, droplets with size variation from 1 &#181;m to 80 &#181;m in diameter could be selectively achieved by changing the pressure ratio in two inlet channels, and the average coefficient of variation was estimated to be below 7%. Furthermore, droplets could turn into micro-beads by UV exposure for photo-polymerization. Conjugating biomolecules on such micro-beads surface have many potential applications in the fields of biology and chemistry.

Generation of Size-controlled Poly ethylene Glycol Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Here, we present a protocol to illustrate the fabrication processes and verifying experiments of a semi-three-dimensional (semi-3D) flow-focusing microfluidic chip for droplet formation.

جيل من التحكم في حجم بولي (جليكول) "قطرات دياكريلاتي" عبر شبه-3-الأبعاد "تدفق تركز موائع جزيئية الأجهزة"

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. ...

Safe Experimentation in Optical Levitation of Charged Droplets Using Remote Labs

The work presents an experiment that allows the study of many fundamental physical processes, such as photon pressure, diffraction of light or the motion of charged particles in electrical fields. In this experiment, a focused laser beam pointing upwards levitate liquid droplets. The droplets are levitated by the photon pressure of the focused laser beam which balances the gravitational force. The diffraction pattern created when illuminated with laser light can help measure the size of a trapped droplet. The charge of the trapped droplet can be determined by studying its motion when a vertically directed electrical field is applied. There are several reasons motivating this experiment to be remotely controlled. The investments required for the setup exceeds the amount normally available in undergraduate teaching laboratories. The experiment requires a laser of Class 4, which is harmful to both skin and eyes and the experiment uses voltages that are harmful.

Optical levitation is a method for levitating micrometer-sized dielectric objects using laser light. Utilizing computers and automation systems, an experiment on optical levitation can be controlled remotely. Here, we present a remotely controlled optical levitation system that is used both for educational and research purposes.

التجريب آمنة في استرفاع الضوئية من قطرات مشحونة باستخدام مختبرات بعيد

The work presents an experiment that allows the study of many fundamental physical processes, such as photon pressure, diffraction of light or the motion ...

Fabrication of Compressed Hosiery and Measurement of its Pressure Characteristic Exerted on the Lower Limbs

This article reports the pressure characteristic measurement of compressed hosiery via direct and indirect methods. In the direct method, an interface sensor is used to measure the pressure value exerted on the lower limbs. In the indirect method, the necessary parameters mentioned by the cone and cylinder model are tested to calculate the pressure value. The necessary parameters involve course density, wales density, circumference, length, thickness, tension, and deformation of the compressed hosiery. Compared with the results of the direct method, the cone model in the indirect method is more suitable for calculating the pressure value because the cone model considers the change in radius of the lower limb from the knee to the ankle. Based on this measurement, the relationship among fabrication, structure, and pressure is further investigated in this study. We find that graduation is the main influence that can change the wales density. On the other hand, elastic motors directly affect the course density and the circumference of the stockings. Our reported work provides the fabrication-structure-pressure relationship and a design guide for gradually compressed hosiery.

This article reports fabrication, structure and pressure measurement of compressed hosiery by employing direct and indirect methods.

تصنيع هوسيري مضغوط وقياس خصائص الضغط التي تمارس على الأطراف السفلية

This article reports the pressure characteristic measurement of compressed hosiery via direct and indirect methods. In the direct method, an interface ...

In Situ Surface Temperature Measurement in a Conveyor Belt Furnace via Inline Infrared Thermography

Measuring the surface temperature of objects that are processed in conveyor belt furnaces is an important tool in process control and quality assurance. Currently, the surface temperature of objects processed in conveyor belt furnaces is typically measured via thermocouples. However, infrared (IR) thermography presents multiple advantages compared to thermocouple measurements, as it is a contactless, real-time, and spatially resolved method. Here, as a representative proof-of-concept example, an inline thermography system is successfully installed into an IR lamp powered solar firing furnace, which is used for the contact firing process of industrial Si solar cells. This protocol describes how to install an IR camera into a conveyor belt furnace, conduct a customer correction of a factory calibrated IR camera, and perform the evaluation of spatial surface temperature distribution on a target object.

This protocol describes how to install an infrared camera into a conveyor belt furnace, conduct a customer correction of a factory calibrated IR camera, and evaluate the spatial surface temperature distribution of an object of interest. The example objects are industrial silicon solar cells.

قياس درجة حرارة السطح في الموقع في فرن الحزام الناقل عبر ثيرموغرافية الأشعة تحت الحمراء المضمنة

Measuring the surface temperature of objects that are processed in conveyor belt furnaces is an important tool in process control and quality assurance. ...

Measuring Sub-23 Nanometer Real Driving Particle Number Emissions Using the Portable DownToTen Sampling System

The current particle size threshold of the European Particle Number (PN) emission standards is 23 nm. This threshold could change because future combustion engine vehicle technology may emit large amounts of sub-23 nm particles. The Horizon 2020 funded project DownToTen (DTT) developed a sampling and measurement method to characterize particle emissions in this currently unregulated size range. A PN measurement system was developed based on an extensive review of the literature and laboratory experiments testing a variety of PN measurement and sampling approaches. The measurement system developed is characterized by high particle penetration and versatility, which enables the assessment of primary particles, delayed primary particles, and secondary aerosols, starting from a few nanometers in diameter. This paper provides instruction on how to install and operate this Portable Emission Measurement System (PEMS) for Real Drive Emissions (RDE) measurements and assess particle number emissions below the current legislative limit of 23 nm.

Presented here is the DownToTen (DTT) portable emission measurement system to assess real driving automotive emissions of sub-23 nm particles.

قياس دون 23 نانومتر الحقيقي القيادة عدد انبعاثات الجسيمات باستخدام نظام أخذ العينات downToTen المحمولة

The current particle size threshold of the European Particle Number (PN) emission standards is 23 nm. This threshold could change because future ...

Treating Surfaces with a Cold Atmospheric Pressure Plasma using the COST-Jet

In recent years, non-thermal atmospheric pressure plasmas have been used extensively for surface treatments, in particular, due to their potential in biological applications. However, the scientific results often suffer from reproducibility problems due to unreliable plasma conditions as well as complex treatment procedures. To address this issue and provide a stable and reproducible plasma source, the COST-Jet reference source was developed.
In this work, we propose a detailed protocol to perform reliable and reproducible surface treatments using the COST reference microplasma jet (COST-Jet). Common issues and pitfalls are discussed, as well as the peculiarities of the COST-Jet compared to other devices and its advantageous remote character. A detailed description of both solid and liquid surface treatment is provided. The described methods are versatile and can be adapted for other types of atmospheric pressure plasma devices.

This protocol is presented to characterize the setup, handling, and application of the COST-Jet for the treatment of diverse surfaces such as solids and liquids.

معالجة الأسطح ببلازما الضغط الجوي الباردة باستخدام COST-Jet

In recent years, non-thermal atmospheric pressure plasmas have been used extensively for surface treatments, in particular, due to their potential in ...