面内 PIV システム

10~200 Hz システム、2D2C

2D2C 面内 PIV 試験システムの画像

面内での速度 2 成分 (2D2C) を測定する最もシンプルなシステム構成は、以下のものからなります。

  • カメラ  
  • 光源
  • ライトシートを生成する光学系
  • 同期装置
  • 解析用のパソコンとソフトウェア

立体PIV、10~200 Hz システム、2D3C

立体PIV (2D3C) 試験システム

立体PIV は、視差を用いた原理に基づいて平面にある速度 3 成分 (2D3C: 2 次元 3 成分) を測定する手法です。

ライトシート面を 2 つの異なる角度から観察できるように 2 台のカメラを配置することで、視差効果によって各カメラからわずかに異なる粒子画像が得られます。

これらの画像の違いは、第 3 の面外速度成分と、2 台のカメラの異なる観察角度から生じるものです。

画像キャリブレーション後、この第 3 の速度成分が評価できます。さらに、面内速度 2 成分の視差エラーを補正できます。

2D2C (2 次元 2 成分) PIV システムに以下を追加すると、ステレオ PIV (2D3C) システムにアップグレードできます。

  • 追加のカメラ 1 台
  • シャインプルーフマウント
  • キャリブレーション対象
  • ステレオ PIV ソフトウェアモジュール

2D2C と 2D3C 用の TR-PIV システム、0.5~20 kHz

2D3C TRPIVシステムのカメラとシャインプルーフマウント

2D2C と 2D3C の構成はいずれも、時間分解 (TR: 高画像取得速度) 測定にアップグレードできます。TR-PIV システムの運用には、高繰り返し率レーザーと対応する高フレームレートカメラの併用が必要です。用途によって、TR-PIV システムは液体内の測定用の 500 Hz システムや、高速ガス流量測定用の 10 kHz 超のシステムとして使用することが可能です。

2D2C PIV のコンポ―ネント

  • 光源 (レーザーまたは LED) とライトシート光学系
  • カメラ
  • ハードウェアデバイス、データ取得、画像前処理やデータ保管を簡単に設定し、管理する DynamicStudio 基本パッケージ
  • Dynamic Studio 用 DynamicStudio 2D PIV アドオン: 2 次元ベクトル場計算、高精度速度および速度勾配の直接計算のための最小二乗法 (LSM)、マルチグリッド相互相関法および µPIV 用平均相関法を使用した適応 PIV。変形ウィンドウおよび高精度計算に対応。2014 PIV チャレンジで実証済み。さらに、このアドオンには、粒子経路を直接正確に計算する TR 粒子追跡法および 2 フレーム粒子追跡法が含まれています。  固有直交分解 (POD) によって主要空間モードの調査が可能です。
  • TR PIV の場合、振動パターン分解 (OPD) のアドオンによって TR データアンサンブルにおける支配的な流動構造が調査可能  
  • レーザーパルスとカメラシャッターのタイミング補正用のの同期装置

2D3C ステレオ PIV 用の追加コンポーネント

  • カメラの向きの歪みによって発生する射影ひずみを測定して、補正するカメラキャリブレーションルーチン、2 台のカメラのデータセットから第3速度成分を計算するルーチン、3 成分速度情報の表示を含む DynamicStudio StereoPIV ソフトウェア。
  • キャリブレーション対象。カメラキャリブレーションには、ライトシート内、さらにその前後で記録されるキャリブレーション画像が必要です。DynamicStudio StereoPIV では、このようなキャリブレーション画像の自動記録が可能です。
  • シャインプルーフマウント。ユーザーは、CCD (CMOS) アレイとカメラレンズとの間の角度を微調整して正しく焦点が合うようにする必要があります。これを行うためには、いわゆるシャインプルーフ条件を満たす必要があります。これはシャインプルーフマウントにカメラを取り付けると達成できます。DynamicStudio StereoPIV には、フォーカスアシストツールが含まれています。

コンポーネント

DynamicStudio

DynamicStudio

State-of-the-art software platform designed to support researchers performing imaging measurements
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PIV lasers for 10-200 Hz Systems

PIV lasers for 10-200 Hz Systems

Dual cavity, flash-pumped Nd:YAG lasers with extensive range of output energies, designed for PIV applications
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TR-PIV lasers for 0.5-20 kHz systems

TR-PIV lasers for 0.5-20 kHz systems

A new generation of dual-cavity, diode pumped Nd:YLF lasers for time-resolved PIV applications
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Synchronizers

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Combine cameras, lasers, and an intensifier all with different timing needs into a single system with nanosecond precision
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Double Frame Cameras

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High resolution, low noise cameras with double-frame capability for PIV
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Time Resolved Cameras

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High-speed cameras with up to 4 MP resolution and up to 25500 frames per second
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Light Guiding Arms

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Ideal for flow-field measurements in confined spaces where it is difficult to launch a light sheet and in experiments in which the laser must be separated from the flow rig due to vibration
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Light Sheet Optics

Light Sheet Optics

Modular light sheet optics with fixed or adjustable thickness, ideal for virtually any flow illumination application
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PCs and Workstations

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PC or Workstation to control your measurement system; store, analyze and post-process the data; and visualize the results
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Seeding Generators

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Dantec Dynamics offers liquid and powder seeding generators for LDA and PIV, and fog generators for LDA and flow visualization
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Seeding Materials

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The choice of the right seeding material to scatter the light from laser beams or a light sheet is crucial to the acquisition of successful experimental data
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Submersible Light Sheet Optics

Submersible Light Sheet Optics

Designed for use in water tanks with limited optical access, this system allows the user to launch a light sheet in the flow direction with a minimal disturbance of the flow
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Traverse Systems

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Map fluid velocity in space and perform boundary layer measurements with this high resolution system
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Camera Accessories

Camera Accessories

Lenses, filters, Scheimpflug Mounts, fast shutters, DualScope
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面内PIVシステムの詳細

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