PCO CCD相机助力提高数字粒子图像测速(DPIV)的改进技术效率
2025-12-10 来源:本站 点击次数:63（文献部分内容摘抄）
由于不干扰或扰动流场的光学技为发展，对流场的研究得到了极大的其中之一，激光多普勒测速西R。LDV)技术，已被广泛应用于速度测量。但由于该技术提供了关于流域单点的时间分辨率信息，其提供空间流结构信息的能力是有限的。对于具有显著空间结构和/或快速空间变化的流场的研究，需要新的实验技术。
众所周知，通过记录作为示踪剂添加到流体中的粒子的运动，可以实现多点测量。一组更广泛的全场测速技术，称为脉冲光测速(PLV)，能够实时捕获定量的流速场。在过去的几十年中，基于不同的原理发展了不同的PLV方法。特别是，PLV方法使用记录的统计分析，定义了最先进的方式。由于不干扰或扰动流场的光学技为发展，对流场的研究得到了极大的其中之一，激光LDV技术，已被广泛应用于速度测量。但由于该技术提供了关于流域单点的时间分辨率信息，其提供空间流结构信息的能力是有限的。对于具有显著空间结构和/或快速空间变化的流场的研究，需要新的实验技术。
用已知的时间间隔照亮流动。脉冲的图像分别通过其在观测区域的位移来表示粒子的分布。两种散射光图像之间的位移可以用相关方法在记录图像的小段(审讯点)中进行分析，假设速度是均匀的。分析的图像位移与光学装置的放大阳离子因子相结合，导致了颗粒在流体中的运动。这个距离除以给定的时间间隔，就得到了每个审讯地点。对整个记录图像中的所有审讯点进行分析，得出观察区域内流动的瞬时二维矢量速度场。
这里采用数字粒子图像测速技术(DPIV)来研究所谓的背向步进流(BSF流体分离是流体力学的基本问题之近几十年来受到人们的广泛关注。BSF流(具有突然扩张的通道)在最近的结构中受到了大多数的关注。尽管后向台阶的地形构造相对简单，但其流体力学相当复杂，包括台阶角处的剪切层分离区、通道膨胀区的分离区，该分离区以循环流为特征，并远远落在完全膨胀的通道流的下游。 由于数据质量好，再加上初始再附加长度随雷诺数变化的特点，使得BSF流成为数值和实验方法精度的极佳测试案例。非常耗时的图像摄影记录分析对实现产生兴趣数字图像处理。
德国Excelitas PCO公司已安装了数字CCD相机系统SensiCam，该系统具有超快序列捕获(200ns)两个独立图像的PIV，12位数字化，1280x1024像素。Sensicam可提供在线观测、设定参数校准、快速图像记录和处理以及精确测量等功能。与普通照相式PIV相比，数字式PIV的优点在于对图像进行快速、便捷的查询，以及能够将两个脉冲的散射光图像以分帧的形式记录下来。这一优点使我们有机会通过使用交叉相关技术查询图像来获得定向解析，从而在较高的动态速度范围内精确确定流向。此外，一系列双脉冲图像对是可记录的，因此对于低雷诺数也可达到一定的时间分辨率。
德国Excelitas PCO公司pco.dimax高速相机，具备高分辨率、高感光度、高帧率的优点，将显微研究实验过程完美记录，为实验提供强而有力的图像数据支持。
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