9.00 : 18.00 пн - пт.

информация по телефону:

+7 495 646-88-24 Обратный звонок

Stereo PIV, определение трехкомпонентных полей скорости.

Stereo PIV-0

Stereo PIV-0

Stereo PIV-0
Stereo PIV-5
Stereo PIV-4

Stereo PIV системы.

Stereo PIV комплексы – непосредственное развитие концепции 2D PIV систем, позволяющее производить измерение всех трех компонентов скорости в пределах плоскости лазерного ножа. 
Фирма LaVision создала самую гибкую и мощную линейку коммерческих PIV систем, разработанную на основе глубокого понимания прикладных задач заказчиков. LaVision постоянно совершенствует PIV алгоритмы расчета и проверки, такие как адаптивные окна опроса или уникальные локальные медианные фильтры для верификации полученных данных.
 

Stereo PIV комплексы, принцип работы: 

Работа StereoPIV систем основана на стереоскопическом принципе, на том же принципе, что и человеческий глаз: две камеры снимают (под разными углами) частицы в плоскости лазерного ножа. В то время как одна камера может снимать только проекцию перемещения частицы на плоскость, перпендикулярную оптической оси камеры, комбинация проекций двух камер позволяет воссоздать “реальное” смещение частицы в пределах отслеживаемого объема. При таком подходе фиксируется полный набор векторов с определением всех трех компонентов скорости. Скорректировать оптические искажения и удерживать всю область плоскости изображения в фокусе позволяют Шаймпфлюг адаптеры.
Модель Применение Частота измерений Измеряемая величина Рассматриваемая область Отправить запрос
Standard Stereo PIV Потоки в газах / Потоки в жидкостях 0-200 Гц Скорость Три компоненты в плоскости / Две компоненты в плоскости
High-Speed (Time-resolved) Stereo PIV Потоки в газах / Потоки в жидкостях 0,2 - 20 кГц Скорость Две компоненты в плоскости / Три компоненты в плоскости

Комплектность Stereo PIV систем:

  • две PIV камеры
  • блок синхронизации
  • PIV лазер
  • оптика для лазера
  • компьютер
  • программное обеспечение DaVis
  • модули PIV и StereoPIV к ПО DaVis

Вопрос:Что такое Ми рассеяние?

Ответ:
Рассеяние Ми – это отраженный рассеянный светом частицы, диаметр которой либо сопоставим с длиной волны падающего света, либо больше него.
Подробнее

Рассеяние Ми – это отраженный рассеянный светом частицы, диаметр которой либо сопоставим с длиной волны падающего света, либо больше него. Сигнал от Ми рассеяния пропорционален квадрату диаметра частиц. Для получения достоверных данных необходимо учитывать угловую зависимость интенсивности рассеяния, которая увеличивает влияние при уменьшении размера частиц. Следует учитывать, что Ми рассеяние гораздо сильнее Релеевского, а, следовательно, является потенциальным источник помех для него. Ми рассеяние часто используется в PIV системах для измерения скорости потока. 


Свернуть

Вопрос:Какие лазеры применяются в PIV системах?

Ответ:
Импульсные лазеры.
Подробнее
Импульсные лазеры.
 
Обычно, источником света для PIV-метода является двухрезонаторный импульсный лазер с модуляцией добротности (YAG или YLF). В этом случае излучается существенная энергия (1 мДж - 50 мДж) за очень короткий промежуток времени (7-200 нс для DPSS лазеров Nd:YAG и Nd:YLF).
 
Зависимость энергии от частоты повторения импульсов для лазера Litron LDY-300.

Свернуть

Вопрос:Какие существуют инструменты обработки изображений в Time-Resolved PIV системах?

Ответ:
Инструменты обработки изображений с разрешением по времени Наличие последовательности изображений с разверткой по времени позволяет убрать на изображениях не относящееся к частицам фоновое свечение, включая: фоновую засветку и отражения вторичное рассеивание света на частицах яркие блики при отражении лазерного ножа от границ потока Устранение указанных эффектов увеличивает точность и надежность корреляционной обработки и достигается вычитанием статистически рассчитанного стабильного изображения.
Подробнее
Инструменты обработки изображений с разрешением по времени Наличие последовательности изображений с разверткой по времени позволяет убрать на изображениях не относящееся к частицам фоновое свечение, включая:
  • фоновую засветку и отражения
  • вторичное рассеивание света на частицах
  • яркие блики при отражении лазерного ножа от границ потока
Устранение указанных эффектов увеличивает точность и надежность корреляционной обработки и достигается вычитанием статистически рассчитанного стабильного изображения. Вычитаемое изображение может быть фиксированным для всей последовательности кадров или плавно изменяться для последовательности кадров с изменяющимся фоном.
Кроме того, для дальнейшего улучшения изображений, используются дополнительные функции для обнаружения и удаления фиксированных шумов CMOS камеры, которые существенно превышают стандартные возможности коррекции неравномерностей, имеющиеся во многих CMOS видеокамерах. Далее, последовательности изображений проходят обработку с использованием локальных и глобальных алгоритмов нормализации для обеспечения максимальной контрастности изображений и уменьшения эффектов, связанных с неизбежной неравномерностью плотности засева трассирующих частиц.
 
    
Обработанное изображение, предоставлено: Ф. Скарано, А. Сиаццитано, Технический Университет Делфт, Гибкое устранение отражений света в PIV, PIV’11, Япония

Свернуть

Вопрос:Чем отличаются инструменты расчета векторов в PIV системах с разрешением по времени от обычных PIV?

Ответ:
Базовый принцип обработки данных - такой же, как для стандартной двухкадровой корреляции последовательных PIV изображений.
Подробнее

Базовый принцип обработки данных - такой же, как для стандартной двухкадровой корреляции последовательных PIV изображений. Улучшенные инструменты расчета векторов учитывают в корреляционных функциях непрерывность линий и степень подобия по времени. Например:

скользящая сумма корреляций - суммирует высоту корреляционных пиков и проводит усреднение по случайным фоновым корреляционным шумам. Использование суммы всего лишь для двух корреляций может существенно улучшить показатель соотношения пикового сигнала к фоновому шуму и точность определения смещения.
корреляционная сумма “пирамидой” - позволяет постепенно увеличивать эффективное значение интервала Δt между изображениями, тем самым позволяя увеличить динамический диапазон скоростей. Этот метод более подходит для определения полей скоростей, в которых имеют место существенные изменения скорости в пространстве и времени.

Свернуть

Вопрос:Какие существуют функции оптимизации векторного поля в Time-Resolved PIV системах?

Ответ:
Функции оптимизации векторного поля, работают с последовательностью векторных полей, прошедших постобработку, с целью улучшения данных перед определением параметров потока и его визуализацией, для общей оценки явлений в потоке.
Подробнее
Функции оптимизации векторного поля, работают с последовательностью векторных полей, прошедших постобработку, с целью улучшения данных перед определением параметров потока и его визуализацией, для общей оценки явлений в потоке. Сюда входят изменяемые по времени POD-модели, а также метод супердискретизации по времени, способный создавать промежуточное поле векторов. Такая техника может быть полезна для отслеживания когерентных структур или для более плавной и продолжительной визуализации развития поля потока.
 
Оптимизированное временное разрешение с помощью метода супердискретизации по времени (n=5)
Исходное изображение, цвет = завихрённость
 
Ссылка: Скарано, Ф., и Мур, П., 
Адвективная модель для повышения разрешения по времени последовательности PIV

Свернуть

Вопрос:Какие режимы работы поддерживают PIV системы с разрешением по времени?

Ответ:
Режимы временной последовательности и разнесения кадров.
Подробнее
Режимы временной последовательности и разнесения кадров.
 
Режим временной последовательности (TSM). В этом режиме, на каждый кадр камеры излучается один импульс лазера. Векторное поле рассчитывается по каждой паре последовательных изображений, таким образом, скорость смены кадров камеры равна частоте сбора данных векторного поля facq. Частоту регистрации facq следует подбирать таким образом, чтобы время между импульсами лазера Δt = 1/ f acq соответствовало скорости потока в поле зрения системы. При правильной настройке, данный режим обеспечивает регистрацию векторных полей с высоким разрешением по времени. По этим данным можно определить зависящие от времени параметры, такие как энергетические спектры, построить функцию Лагранжа и пространственно-временные зависимости.
 
 
Режим разнесения кадров (FSM): В этом режиме идет сбор данных по изображениям, полученным при импульсе лазера А, излученном в конце первого кадра, и импульсе лазера В, излученном в начале второго кадра. Данный режим дает возможность пользователю регулировать Δt без привязки к скорости съемки кадров видеокамеры. Режим FSM устанавливают, если скорость слишком высокая чтобы ее можно было зафиксировать за промежуток Δt при 1/ facq . Полученное поле скоростей менее согласовано по времени, чем в режиме TSM.
Для очень высоких скоростей, взаимосвязь последовательно регистрируемых полей скоростей практически нарушается и, и в таких случаях, система используется для получения большого объема данных за короткий промежуток времени. Примером могут служить исследования в ударных аэродинамических трубах, с очень коротким промежутком времени для проведения измерений.

Свернуть

Вопрос:В чем заключается принцип Stereo PIV??

Ответ:
Stereo PIV — расширение метода PIV, позволяющее получить третий компонент для поля скорости в выбранном сечении потока.
Подробнее

Stereo PIV — расширение метода PIV, позволяющее получить третий компонент для поля скорости в выбранном сечении потока. В основе метода — использование стерео системы из двух CCD видеокамер (подобно зрению человека).

Для калибровки Stereo PIV систем используются трехуровневые калибровочные пластины. В системах LaVision FlowMaster также используется патентованный алгоритм самокалибровки, исключающий ошибки, возникающие при неправильном положении пластины относительно плоскости лазерного ножа.

Для обеспечения необходимой глубины резкости изображений используются объективы с коррекцией Шаймпфлюга.


Свернуть
Визуализации потока в сонной артерии
Бифуркационная модель визуализации потока в сонной артерии с 50 % сужением диаметра при помощи стереоскопического PIV.
Подробнее

Бифуркационная модель визуализации потока в сонной артерии с 50 % сужением диаметра при помощи стереоскопического PIV.

1 Модель из силикона 
2 Призма
3 Резисторы потока
4 Программируемый насос
 
TR-PIV идеально подходит для описания сложных моделей потоков крови как в здоровых, так и в пораженных сосудах. Векторные поля с разрешением по времени позволяют понять суть сложных взаимодействий между состоянием потока, изменениями биологических характеристик крови и геометрией сосуда, а также понять причины образования и роста бляшек. 
 
Абсолютная величина скорости в центральном сечении.
 
3-D визуализация пристеночного слоя в систолической фазе сердечного цикла.
 
Полученные результаты дали ключевую информацию для изучения, как поврежденные клетки крови переходят в тромбогенное состояние, процесса отрыва бляшек и повреждения сосудов.
 
Предоставлено T. Пойппинг и С. Кафаяти, Университет Западного Онтарио, Канада
 
 

Свернуть
Физические эксперименты в авиационной аэродинамике
Использование PIV систем в авиационно-космических исследованиях.
Подробнее

Использование PIV систем в авиационно-космических исследованиях.

Развитие технологий с каждым днем укрепляет позиции систем основанных на PIV (Particle Image Velocimetry) методе. Использование корреляционного анализа для определения изменения положения частиц в пространстве с течением времени, а также адаптация современных камер для записи пар изображений (создание цифровых кросскорреляционных камер, как нового класса) обеспечили качественный скачек и создали условия для дальнейшего совершенствования алгоритмов просчета и обработки изображений. На сегодняшний день PIV системы являются одним из самых эффективных оптических методов исследования потоков. Широкий динамический диапазон измеряемых скоростей, позволил использовать PIV системы для изучения сложных турбулентных течений, в том числе и в авиационно-космических исследованиях.

Список направлений, по которым ведутся работы в аэрокосмической отрасли, с использованием PIV метода, довольно обширен. Он включает в себя фундаментальные и прикладные научные исследования в области Аэродинамики, Гидродинамики, Аэроакустики, Динамики полета самолетов, вертолетов и других летательных аппаратов.

Основные направления фундаментальных исследований ориентированы на изучение масштабов вихревых структур и их динамику; получение статистических и дифференциальных характеристик; коррекцию численных моделей и оценку достоверности математического моделирования для ламинарных и турбулентных потоков; изучение явлений отрыва сверхзвукового потока; переход течения из ламинарного в турбулентное; нестационарные течения; изучение особенностей теплообмена и возможностей теплозащиты; В прикладных исследованиях можно выделить задачи оптимизации обтекания летательных аппаратов и их элементов; задачи обеспечения безопасности полетов при обледенении; задачи улучшения аэродинамики силовых установок; аэродинамическое проектирование винтов высокоэкономичных двигателей; задачи интеграция элементов планера и воздухозаборных устройств; исследования гидро- и аэродинамики экранопланов; задачи выработки рекомендаций по безопасной вынужденной посадке самолетов на воду; исследования движения под водой скоростных объектов в режиме развитой кавитации; задачи экологической безопасности перспективных летательных аппаратов; разработка высокоэффективных высокотемпературных звукопоглощающих конструкций для систем шумоглушения силовых установок; шумоглушения для реактивных струй; разработка методов снижения шума, образуемого при обтекании шасси и механизации крыла; обеспечивающих требуемый уровень акустического и аэротемпературного комфорта в салонах самолетов.

  

Как отмечает ведущий научный сотрудник отделения исследований аэротермодинамики гиперзвуковых летательных аппаратов и объектов ракетной техники, Владимир Лутовинов: «В настоящее время внедрение и применение метода PIV позволит существенно продвинуться в аэродинамических исследованиях, значительно сократит время обработки результатов эксперимента, а также дополнит его новыми возможностями и, совместно с компьютерным моделированием, будет способствовать созданию нового инструмента для изучения механизмов и процессов в аэромеханике». 


Свернуть
Анализ следа гребного винта
Tomo-PIV вокруг гребных винтов.
Подробнее

Tomo-PIV вокруг гребных винтов.

Знание механизмов нестабильности вихревого следа за вращающимися механизмами, такими как гребневые винты, лопасти ветрогенератора или вертолета, играет важную роль во многих инженерных расчетах из-за прямой взаимосвязи с рабочими характеристиками, вибрацией, шумом и конструктивными недостатками.
Система Tomo-PIV представляет собой весьма эффективный инструмент для анализа на основе мгновенного потока, например, для исследования трехмерной и турбулентной динамики концевых вихрей гребного винта в переходных и удаленных полях.
 
 
 
 
 
 
 
Кавитационная гидродинамическая труба.
 
Эксперименты с томографическим PIV проводятся в кавитационной гидродинамической трубе CNR-INSEAN с моделью гребного винта диаметром 220 мм для анализа следа с использованием двухрезонаторного Nd:YAG лазера и четырех камер Imager sCMOS (5,5 мегапикселей).

3D-вихревая структура в следе гребного винта. 

 
 
 
3D-поле течения, вызванное гребным винтом.
 
На рисунке представлены срезы и окрашенные изоповерхности с азимутальной вихревой компонентой в ближнем поле следа гребного винта. Изоповерхности, определенные с использованием критерия лямбда второго порядка, подчеркивают механизм навивки вторичной струи вокруг концевого вихря.
 
 
С разрешения М. Фелли и М. Фалчи, CNR-INSEAN
 
 
 
 
 
 

Свернуть

Метод Stereo PIV: трехкомпонентные поля скорости.

Stereo PIV — расширение метода PIV, позволяющее получить третий компонент для поля скорости в выбранном сечении потока. В основе метода — использование стерео системы из двух CCD видеокамер (подобно зрению человека).
 
Для калибровки Stereo PIV систем используются трехуровневые калибровочные пластины. В системах LaVision FlowMaster также используется патентованный алгоритм самокалибровки, исключающий ошибки, возникающие при неправильном положении пластины относительно плоскости лазерного ножа.
 
Для обеспечения необходимой глубины резкости изображений используются объективы с коррекцией Шаймпфлюга.
 
 
Инновационные алгоритмы анализа поля потока для PIV / PTV
LaVision предлагает современные алгоритмы анализа потоков, разработанные в тесном сотрудничестве с различными исследовательскими группами, занимающимися PIV. Программное обеспечение открыто для внесения пользователем модификаций и расширений с помощью встроенного макро языка программирования CL, который уже интенсивно используется многими пользователями (используется Cи-синтаксис, исходные коды доступны).
Алгоритм анализа поля скоростей потока для PIV измерений входит в пакеты программного обеспечения сбора данных и визуализации  DaVis.
DaVis - это уникальная программная платформа для систем LaVision, использующих видеокамеры. Ее модульная структура, предусматривает добавление новых алгоритмов и создаваемых пользователем макросов.
Программное обеспечение 2D-PIV (2D2C) выполняет расчет двухкомпонентных векторов в плоскости подсветки. Также доступен аналогичный алгоритм 2D-PTV. Stereo-PIV (2D3C) позволяет производить расчет всех 3-х компонент скорости, включая составляющую, перпендикулярную плоскости подсветки.
 
Оптимальные параметры регистрации
Новая технология LaVision, Adaptive PIV, обеспечивает автоматический расчет оптимального размера и формы элементарного окна, с учетом градиентов потока (“настройка по потоку”) и качества изображений (“настройка по сигналу”). Такой подход позволяет существенно повысить точность измерений и увеличить пространственное разрешение, в особенности в области больших градиентов потока, например, вблизи стенок.
 
Поток с градиентом скорости
 
Адаптивные эллиптические окна опроса
 
 
 
Контроль настроек в реальном времени
 
Экран управления настройками  DaVis
 
Достоверность PIV измерений зависит от многих факторов, таких как фокусировка и контрастность изображения, которых непросто добиться, в особенности неопытному пользователю. Функция контроля настроек в программе  DaVis  обеспечивает обратную связь в реальном времени, что позволяет оптимизировать изображение и подобрать наилучшие параметры непосредственно во время съемки. Данная функция помогает не только новым пользователям, но также получила хорошие отзывы у опытных специалистов, поскольку ускоряет рабочий процесс и уменьшает время настройки, что дает огромную экономию в условиях, когда рабочее время стоит очень дорого, например, в аэродинамических трубах или буксировочных каналах.
Пакеты программного обеспечения FlowMaster PIV имеют ряд особенностей для высокоточной обработки 2D и 3D изображений частиц. Специалисты по программному обеспечению LaVision и наши клиенты по всему миру постоянно добавляют всевозможные дополнительные функции, используя для этого макро язык программирования CL. Созданные пользователями программные функции распространяются бесплатно и могут быть добавлены к программному обеспечению  DaVis.
Основные компоненты

Шаймпфлюг адаптер для оптимизации фокусировки

  • Угол поворота от 0 до 20°
  • Крепление объектива F-mount, M42
  • Крепление камеры C-Mount, M42

Высокоскоростной контроллер для Time-resolved систем.

  • поддержка видеокамер
  • поддержка усилители изображения
  • поддержка лазеров и АЦП
  • поддержка модули мониторинга энергии
Компактный генератор частиц-трассеров для исследований с помощью PIV и LDV систем
  • высокая производительность
  • противодавление до 10 бар
  • расход 1 - 7,5 м3/ч

Система линейного перемещения для PIV, DIC, LIF и др. систем LaVision.

  • высокий крутящий момент
  • высокая точность
  • высокая воспроизводимость
  • надежность

Высокочастотные PIV лазеры для High-Speed (Time-resolved) систем от LaVision.

  • высокая энергия
  • частота до 20кгц
  • повышенная надежность

Высокомощный PIV лазеры для систем от LaVision.

  • высокая энергия до 200 мДж
  • частота до 100 Гц
  • повышенная надежность
Phantom Miro Phantom

Цифровые высокоскоростные видеокамеры с CMOS матрицей [Поставляется в составе систем LaVision].

  • Мин. межкадровое время до 0,5 мкс
  • Разрешение до 1920 x 1200п
  • Передовой CMOS сенсор

Камеры высокого разрешения для съемки быстропротекающих процессов [Поставляется в составе систем LaVision].

 

  • Мин. межкадровое время до 0,4 мкс
  • Разрешение до 2560 x 1600п
  • Передовой CMOS сенсор

Высокоскоростная видеокамера камера Photron FASTCAM SA5.

  • Разрешение 1024 x 1024 пикс.
  • Частота 7500 к/с
  • Экспозиция 1 мкс

Высокоскоростная камера с повешенной светочувствительностью

  • Передовой CMOS сенсор
  • Мин. межкадровое время 1 мкс
  • Скорость съемки 13.5 кГц

Новейшая ультра скоростная камера с квадратным форматом сенсора.

  • Разрешение 1024 x 1024 при 20 кГц
  • Мин. межкадровое время менее 1 мкс
  • Размер пикселя 20 мкм х 20 мкм
Рекомендуем посмотреть

Измерение мгновенных полей скорости однофазных и двухфазных потоков.

  • передовые разработки
  • широкий диапазон применений
  • функция адаптивного расчета
  • поддержка CPU и GPU

Измерение мгновенных полей скорости однофазных и двухфазных потоков.

  • Исследование турбулентности
  • 3D- визуализация структуры потока
  • Полный 3D-анализ вихря
  • Взаимодействие поток-структура

Измерение полей скорости микротечений с микронным разрешением. Использует микроскопы.

  • работа с микроканалами
  • исследования микротечений
  • исследование кровотока

Исследование течений в гидродинамических каналах.

  • расширение области исследования  
  • широкие возможности размещения
  • минимизация возмущения потока
  • полная автоматизация

Диагностика процессов горения с определением мгновенных полей скорости.

  • визуализация течений пламени
  • структура и развитие пламени
  • термотечения
  • исследование стабильности пламени

Регистрации быстропротекающих процессов.

  • высокое разрешение
  • высокая скорость
  • короткие экспозиции
  • максимальная чувствительность
Комплект эндоскопов для PIV и других систем LaVision, позволяющий работать в агрессивных экспериментальных условиях.
  • при агрессивных условиях среды
  • при затрудненном доступе
  • широкий выбор вариантов исполнения 

Системы для измерения двух или трех компонент скорости потока в точке.

  • скорости от от -20 м/с до 35 м/с
  • макс. частота до 10 кГц
  • рабочие расстояния от 300 до 3000 мм

Системы для измерения размеров и скорости частиц в потоке.

  • размер капель от 0,5 мкм до 2000 мкм
  • точность от 0,5 мкм
  • скорости от -100 м/с до 300 м/с
  • макс. частота до 100 кГц

Адрес: 127473, Москва, пер. Чернышевского, д.5, стр.1 Посмотреть на карте »

Тел./ факс: (495) 646-88-24
E-mail: info@cameraiq.ru

© 2013-2017 ООО «Камера Ай-Кью»

Обратный звонок
Имя*:
Отчество:
Фамилия*:
Организация:
Телефон*:
Время звонка:
Мы работаем с 9.00 до 18.00 по московскому времени. Укажите удобное время для звонка:
Сейчас
Сегодня, в другое время
:
Завтра / в ближайший рабочий день
:

Введите код 

Регистрация
Имя*:
Отчество:
Фамилия*:
Должность:
Организация*:
Город:
Сфера деятельности организации*:
E-mail*:
Телефон*:
Сообщение:
* Поля, обязательные для заполнения
 
Подписаться на новости

Введите код 

Забыли пароль?

Отправить заявку

Ваш выбор: Добавить ещё товары

Отправить без авторизации

Имя*:
Отчество:
Фамилия*:
Должность:
Организация*:
Город:
E-mail*:
Телефон*:
Сообщение:
* Поля, обязательные для заполнения

Введите код