Die Ausbreitungsgeschwindigkeit akustischer Signale hängt neben den physikalischen Parametern, Temperatur und Strömung entlang des Ausbreitungsweges, von der Zusammensetzung des Mediums ab. Zur experimentellen Untersuchung des Einflusses der Zusammensetzung eines Gasgemisches auf die Schallgeschwindigkeit wurden Messungen in der Atmosphärensimulationskammer SAPHIR des Forschungszentrums Jülich durchgeführt. SAPHIR zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass unter nahezu natürlichen Bedingungen in einem abgeschlossenen Volumen Untersuchungen vorgenommen werden können, wobei die Konzentrationen einzelner Gasbestandteile innerhalb des Volumens variabel einstellbar sind. Es wird gezeigt, dass bei bekannter Temperatur, die mit einem von der Gaszusammensetzung unabhängigen Verfahren bestimmt wird, und gemessenen Schallgeschwindigkeiten auf die Zusammensetzung eines Zweikomponentengasgemisches (oder mehr Komponenten, wenn maximal zwei Bestandteile in ihrer Konzentration unbekannt sind) geschlossen werden kann. Des Weiteren wird eine Möglichkeit vorgestellt, wie akustische Sondierungen (z.B. eine Ultraschallanemometers/-thermometers) in Abhängigkeit von der aktuellen Gaszusammensetzung korrigiert werden können, um Temperaturwerte zu berechnen, die unabhängig von der aktuellen Gaszusammensetzung sind.

Im Gegensatz zu berührungslosen akustischen Temperaturmessverfahren (z.B. Akustische Laufzeittomografie A-TOM, Ultraschallanemometer), die unbeeinflusst von der solaren Einstrahlung sind, werden konventionelle Messelemente (z.B. Widerstandsthermometer), durch kurz- u. langwellige Strahlung beeinflusst, wenn sie dieser ungehindert ausgesetzt werden. Trotz eines Strahlungsschutzes, der das Sensorelement vor der direkten Sonneneinstrahlung schützen soll, kann die Temperaturmessung durch Strahlungseinflüsse signifikant beeinträchtigt werden. Hier soll ein Verfahren vorgestellt werden, bei dem aus der Kombination von akustischen Messungen mit zusätzlichen Registrierungen der Luftfeuchte die Größe des Strahlungsfehlers abgeschätzt werden kann. Das Ziel ist es, aus der akustischen virtuellen Temperatur den Strahlungsfehler eines konventionellen Vergleichsgerätes über die spezifische Feuchte zu bestimmen sowie die erreichbare Genauigkeit dieser Abschätzung durch eine Sensitivitätsstudie zu überprüfen.

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