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Interferometric laser imaging for in-flight cloud droplet sizing

Dunker, Christina und Roloff, Christoph und Graßmann, Arne (2016) Interferometric laser imaging for in-flight cloud droplet sizing. Measurement Science and Technology, 27, Seiten 1-10. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.1088/0957-0233/27/12/124004. ISSN 0957-0233.

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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/27/12/124004

Kurzfassung

A non-intrusive particle sizing method with a high spatial distribution is utilized for the estimation of cloud droplet spectra during flight test campaigns. The Interferometric Laser Imaging for Droplet Sizing (ILIDS) method derives particle diameters of transparent spheres by evaluating the out-of-focus image patterns. This sizing approach requires a polarized monochromatic light source, a camera including objective lens with a slit aperture, a synchronization unit and a processing tool for data evaluation. These components are adapted to a flight test environment to enable the microphysical investigation of different cloud genera. The herewith presented work addresses the ILIDS system design and specifications, the flight test preparation and selected results obtained in the lower and middle troposphere. The research platform was a commuter aircraft of type Dornier Do228-101 of DLR Flight Operation Center in Braunschweig. It was equipped with the required instrumentation including a high energy laser as light source. A comprehensive data set of around 71.800 ILIDS images was acquired over the course 5 flights. The data evaluation of the characteristic ILIDS fringe patterns relies among others on a relationship between the fringe spacing and the diameter of the particle. The simplest way to extract this information from a pattern is by fringe counting, which is not viable for such an extensive amount of data. A brief contrasting comparison of evaluating methods based on frequency analysis by means of Fast Fourier Transform (FFT) and on correlation methods such as Minimum Quadratic Difference (MQD) is used to encompass the limits and accuracy of the ILIDS method for such applications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/104496/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Erscheint als: Print ISSN: 0957-0233, doi:10.1088/issn.0957-0233, IOPSCIENCE http://iopscience.iop.org/journal/0957-0233;jsessionid=A372ECEB9B6629EAB161F4D18F25467F.c1
Titel:Interferometric laser imaging for in-flight cloud droplet sizing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dunker, Christinachristina.dunker (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roloff, ChristophInstitute of Fluid Dynamics and Thermodynamics, Otto-von-Guericke-University Magdeburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Graßmann, ArneFaculty of Mechanical and Process Engineering, Hochschule Niederrhein, University of Applied Sciences, Reinarzstr. 49, D-47805 Krefeld, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2016
Erschienen in:Measurement Science and Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:27
DOI:10.1088/0957-0233/27/12/124004
Seitenbereich:Seiten 1-10
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTIOP ScienceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Institute of Physics (IOP) Publishing
ISSN:0957-0233
Status:veröffentlicht
Stichwörter:ILIDS, flight test, particle sizing, cloud droplet, interferometric laser imaging, image processing
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation und Validierung (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Experimentelle Verfahren
Hinterlegt von: Bachmann, Barbara
Hinterlegt am:02 Dez 2016 12:57
Letzte Änderung:27 Nov 2023 12:49

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