簡介:
PIV(Particle
Image Velocimetry)粒子圖像測速儀(yi) 是一種非接觸、瞬時、動態、全流場的速度場測量技術,是so-called Time of
Flight
(TOF)測量技術之一。PIV技術的基本原理是:在流場中布撒示蹤粒子,使用激光片光源照亮所測流場區域,通過連續兩(liang) 次或多次曝光,粒子的圖像被記錄在底片或CCD相機,采用PIV專(zhuan) 用算法(標準FFT互相關(guan) 等),處理PIV底片或CCD記錄的圖像,計算出流場中各點的流速矢量,並計算出其他運動參量(包括流場速度矢量圖、速度分量圖、流線圖等)。從(cong) 本質上講,PIV測出的是流場中粒子的速度,是利用布撒在流體(ti) 中的跟隨性較好的示蹤粒子代表粒子所在位置的流場速度。
2D3C PIV在使用傳(chuan) 統二維PIV 係統的光片上,添加**台相機,專(zhuan) 用相機支架和標定板,即可用來測量光板平麵中的三維速度分量。因為(wei) 能夠輕鬆地進行高空間分辨率、高精度的測量,所以被稱為(wei) 同時多點三維測量法。
應用場合:
(1)風洞(尤其是汽車風洞)、水槽等典型流體(ti) 力學實驗測量;
(2)各種流體(ti) 的速度場、渦量場測量;
(3)微流體(ti) 的流速分布,混合,擴散等,特別是微型芯片的開發;
(4)火焰場測試;發動機燃燒室的流場測量;
(5)結合平麵激光誘導熒光(Planar Laser-Induced Fluorescence)技術進行濃度場或溫度場的測量;
(6)噴塗;
(7)兩(liang) 相流研究等等。
PIV 2D3C粒子圖像測速儀產品特點
■具備2D2C係統的所有特點,能夠兼容2D2C 係統配置,具有升級空間;
■能夠獲得三維速度分量(X,Y,Z);
■適用於(yu) 從(cong) 超低速到超音速的廣泛速度範圍;
■適用於(yu) 從(cong) 微流量到大規模流量(豐(feng) 富的光學係統陣容);
■自行研發的沙曼相機支架,校準更加準確快捷。
PIV 2D3C粒子圖像測速儀(yi) 技術參數:
激光器:雙脈衝(chong) Nd:YAG激光器;能量200mj;波段532nm ;工作頻率15 Hz;
片光源:片光厚度 200mm~∞(無極調節);
相機:分辨率2336 x 1752 ,14-bit;
定時器:
具有輸入、輸出各8個(ge) 通道以上的獨立定時輸出功能;時間分辨率為(wei) 10ns;定時精度為(wei) 100ps;能夠使用PIV或專(zhuan) 用軟件進行控製;該定時控製器可單獨使用(★);具有延遲發生器、脈衝(chong) 發生器、時鍾、托格計時器、過濾器、動態延遲被動模式(★)。
粒子發生器:
原創的CTS型粒子發生器,播種速度180L/min,可達550L/min; 粒子直徑3〜4μm;矢量采集成功率比傳(chuan) 統的Raskin噴嘴高50%以上。
軟件:
1-1解析區域2維3成分。
1-2組件控製,圖像儲(chu) 存,數據解析等均可以通過同一軟件完成。
1-3圖像相關(guan) 法包括FFT相關(guan) ,遞歸相關(guan) ,分層相關(guan) 和變換相關(guan) 。
1-4能夠通過批處理對多個(ge) 圖像進行平均化處理。
1-5能夠進行實時分析。
1-6有標準偏差濾波器,中值濾波器,動態均值濾波器等驗證功能。
1-7分析結果能夠以AVI,JPEG,BMP,K2P,Plot3D和CSV格式保存和導出。
1-8支持window 10係統。
1-9 軟件由日本研發,支持日英雙語。
注:激光器、相機等硬件需根據不同測量對象進行訂製。
配置清單:
■激光器 ×1
■相機(帶鏡頭) ×2
■片光源 ×1
■PC ×1
■控製分析軟件 ×1
■同步器 ×1
■粒子發生器 ×1
■沙曼相機支架 ×1
應用案例:
1)大型邊界層風洞中建築物模型周圍的流場測量
測量範圍: 2.5m×1.5m
光源:120mJ雙腔雙脈衝(chong) 激光
相機分辨率: 4008×2672
測試頻率:1000Hz
算法:多網格相關(guan) ,中心差分法,雙相關(guan) 並用。通過多網格連接,可以使2
時刻間粒子的移動量保持適當,同時縮小隔行窗口,實現高分辨率化。通過雙相幹改善S/N
比,通過中央差分法可以改善二次精度。此外,通過應用圖像格式(子像素的圖像變形),可以解析沒有峰值對比的高精度。
測量合作:清水建設株式會(hui) 社技術研究所
