PCO CCD相機助力提高數(shù)字粒子圖像測速(DPIV)的改進技術(shù)效率
（文獻部分內(nèi)容摘抄）
由于不干擾或擾動流場的光學(xué)技為發(fā)展，對流場的研究得到了極大的其中之一，激光多普勒測速西R。LDV)技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于速度測量。但由于該技術(shù)提供了關(guān)于流域單點的時間分辨率信息，其提供空間流結(jié)構(gòu)信息的能力是有限的。對于具有顯著空間結(jié)構(gòu)和/或快速空間變化的流場的研究，需要新的實驗技術(shù)。
眾所周知，通過記錄作為示蹤劑添加到流體中的粒子的運動，可以實現(xiàn)多點測量。一組更廣泛的全場測速技術(shù)，稱為脈沖光測速(PLV)，能夠?qū)崟r捕獲定量的流速場。在過去的幾十年中，基于不同的原理發(fā)展了不同的PLV方法。特別是，PLV方法使用記錄的統(tǒng)計分析，定義了最先進的方式。由于不干擾或擾動流場的光學(xué)技為發(fā)展，對流場的研究得到了極大的其中之一，激光LDV技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于速度測量。但由于該技術(shù)提供了關(guān)于流域單點的時間分辨率信息，其提供空間流結(jié)構(gòu)信息的能力是有限的。對于具有顯著空間結(jié)構(gòu)和/或快速空間變化的流場的研究，需要新的實驗技術(shù)。
用已知的時間間隔照亮流動。脈沖的圖像分別通過其在觀測區(qū)域的位移來表示粒子的分布。兩種散射光圖像之間的位移可以用相關(guān)方法在記錄圖像的小段(審訊點)中進行分析，假設(shè)速度是均勻的。分析的圖像位移與光學(xué)裝置的放大陽離子因子相結(jié)合，導(dǎo)致了顆粒在流體中的運動。這個距離除以給定的時間間隔，就得到了每個審訊地點。對整個記錄圖像中的所有審訊點進行分析，得出觀察區(qū)域內(nèi)流動的瞬時二維矢量速度場。
這里采用數(shù)字粒子圖像測速技術(shù)(DPIV)來研究所謂的背向步進流(BSF流體分離是流體力學(xué)的基本問題之近幾十年來受到人們的廣泛關(guān)注。BSF流(具有突然擴張的通道)在最近的結(jié)構(gòu)中受到了大多數(shù)的關(guān)注。盡管后向臺階的地形構(gòu)造相對簡單，但其流體力學(xué)相當(dāng)復(fù)雜，包括臺階角處的剪切層分離區(qū)、通道膨脹區(qū)的分離區(qū)，該分離區(qū)以循環(huán)流為特征，并遠遠落在完全膨脹的通道流的下游。 由于數(shù)據(jù)質(zhì)量好，再加上初始再附加長度隨雷諾數(shù)變化的特點，使得BSF流成為數(shù)值和實驗方法精度的極佳測試案例。非常耗時的圖像攝影記錄分析對實現(xiàn)產(chǎn)生興趣數(shù)字圖像處理。
德國Excelitas PCO公司已安裝了數(shù)字CCD相機系統(tǒng)SensiCam，該系統(tǒng)具有超快序列捕獲(200ns)兩個獨立圖像的PIV，12位數(shù)字化，1280x1024像素。Sensicam可提供在線觀測、設(shè)定參數(shù)校準、快速圖像記錄和處理以及精確測量等功能。與普通照相式PIV相比，數(shù)字式PIV的優(yōu)點在于對圖像進行快速、便捷的查詢，以及能夠?qū)蓚�脈沖的散射光圖像以分幀的形式記錄下來。這一優(yōu)點使我們有機會通過使用交叉相關(guān)技術(shù)查詢圖像來獲得定向解析，從而在較高的動態(tài)速度范圍內(nèi)精確確定流向。此外，一系列雙脈沖圖像對是可記錄的，因此對于低雷諾數(shù)也可達到一定的時間分辨率。
德國Excelitas PCO公司pco.dimax高速相機，具備高分辨率、高感光度、高幀率的優(yōu)點，將顯微研究實驗過程完美記錄，為實驗提供強而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。
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