PIV（Particle Image Velocimetry）粒子圖像測速儀是一種非接觸、瞬時、動態(tài)、全流場的速度場測量技術(shù)，是so-called Time of Flight (TOF)測量技術(shù)之一。PIV技術(shù)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(qū)域，通過連續(xù)兩次或多次曝光，粒子的圖像被記錄在底片或CCD相機(jī)，采用PIV專用算法（標(biāo)準(zhǔn)FFT互相關(guān)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，并計算出其他運(yùn)動參量(包括流場速度矢量圖、速度分量圖、流線圖等)。從本質(zhì)上講，PIV測出的是流場中粒子的速度，是利用布撒在流體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。
2D2C PIV使用單個CCD或CMOS相機(jī)即可測量平面中的兩個速度分量（2D2C）。
應(yīng)用場合：
（1）風(fēng)洞（尤其是汽車風(fēng)洞）、水槽等典型流體力學(xué)實驗測量；
（2）各種流體的速度場、渦量場測量；
（3）微流體的流速分布，混合，擴(kuò)散等，特別是微型芯片的開發(fā)；
（4）火焰場測試；發(fā)動機(jī)燃燒室的流場測量；
（5）結(jié)合平面激光誘導(dǎo)熒光（Planar Laser-Induced Fluorescence）技術(shù)進(jìn)行濃度場或溫度場的測量；
（6）噴涂；
（7）兩相流研究等等
軟件算法先進(jìn)：SeiKa PIV分析算法采用德國航空航天局（DLR）開發(fā)的先進(jìn)的變形關(guān)聯(lián)算法，可實現(xiàn)高精度PIV分析。
結(jié)果準(zhǔn)確，時序流暢：與東京工業(yè)大學(xué)Miyauchi Shop Bridge實驗室共同開發(fā)的時間序列PIV專用算法（FD4），實現(xiàn)POD分析、渦度顯示等
粒子發(fā)生器播種快，粒徑大，精度高：與日本本田汽車共同研發(fā)的適用于大型測量范圍的粒子發(fā)生器，播種速度可達(dá)550L/Min，遠(yuǎn)高于普通10L/Min的Raskin 播種器；3-4μm大粒子亦可大幅度提高跟蹤精度。
軟件齊全：通過自研的Koncerto Ⅱ 專用PIV控制和分析軟件，可以完成全部測量及分析過程
軟件兼容性強(qiáng)：根據(jù)測量對象可以選擇各種激光器和照相機(jī)，并且都通過 Koncerto II 進(jìn)行控制。
門類齊全：可以應(yīng)用于各種PIV 測量，例如廣域 PIV，時間序列PIV，微型PIV，毫米級 PIV等
激光器：雙脈沖Nd:YAG激光器；能量200mj；波段532nm ；工作頻率可達(dá)15 Hz；
片光源：片光厚度 200mm～∞（無極調(diào)節(jié)）；
相機(jī)：分辨率2336 x 1752 ，14-bit；
定時器：
具有輸入、輸出各8個通道以上的獨立定時輸出功能；時間分辨率為10ns；定時精度為100ps；能夠使用PIV或?qū)Ｓ密浖M(jìn)行控制；該定時控制器可單獨使用（★）；具有延遲發(fā)生器、脈沖發(fā)生器、時鐘、托格計時器、過濾器、動態(tài)延遲被動模式（★）。
粒子發(fā)生器：
自研的CTS型粒子發(fā)生器，播種速度180L/min，可達(dá)550L/min； 粒子直徑3?4μm；矢量采集成功率比傳統(tǒng)的Raskin噴嘴高50%以上。
軟件：
1-1解析區(qū)域2維2成分。
1-2組件控制，圖像儲存，數(shù)據(jù)解析等均可以通過同一軟件完成。
1-3圖像相關(guān)法包括FFT相關(guān)，遞歸相關(guān)，分層相關(guān)和變換相關(guān)。
1-4能夠通過批處理對多個圖像進(jìn)行平均化處理。
1-5能夠進(jìn)行實時分析。
1-6有標(biāo)準(zhǔn)偏差濾波器，中值濾波器，動態(tài)均值濾波器等驗證功能。
1-7分析結(jié)果能夠以AVI，JPEG，BMP，K2P，Plot3D和CSV格式保存和導(dǎo)出。
1-8支持window 10系統(tǒng)。
1-9軟件由日本研發(fā)，支持日英雙語。
注：激光器、相機(jī)等硬件需根據(jù)不同測量對象進(jìn)行訂制。
■激光器 ×1
■相機(jī)（帶鏡頭） ×1
■片光源 ×1
■PC ×1
■控制分析軟件 ×1
■同步器 ×1
■粒子發(fā)生器 ×1
（1）熱對流的高分辨率測量
測量區(qū)域：500 mm×375 mm
相機(jī)分辨率：1,600×1,200 像素
搜索窗口大小：8×8 像素（用于計算一個速度向量的窗口大小）
播種：DEHS
平均粒徑：約1μm
分析算法：圖像變形，多通道，多窗口，雙相關(guān)并用
 |
 |
| 整體向量圖 | 整體矢量圖的框內(nèi)放大的矢量圖 |
照片的圖像幾乎無法分辨單個粒子，但是通過使用Koncerto 軟件上搭載的高性能分析算法，即使在測量如上所述的寬廣區(qū)域時也能進(jìn)行高精度分析而無峰值鎖定。未使用平滑過濾器等。
（2）螺旋槳周圍的流動
?測量范圍 120mm×120mm
?光源：高重頻雙腔雙脈沖激光 1kHz
?相機(jī)分辨率 4M
?測試頻率 1000Hz
|
|||
 |
 |
||
