Stereo PIV - Система измерения трех компонент поля скоростей на плоскости
Stereo PIV используется для получения трехкомпонентного поля скорости в плоскости. Основным принципом системы является пространственная визуализация: две камеры охватывают плоскость освещения под разными углами и трехмерная калибровка используется для получения компоненты скорости вне плоскости в дополнение к двум компонентам в плоскости. Stereo PIV позволяет получить истинное смещение частиц и демонстрирует онлайн трехмерное векторное поле скорости.
Пакет MODULE-STRPIV для программного обеспечения INSIGHT ™ 4G обеспечивает сбор и обработку данных для системы. Калибровка системы быстро и надежно выполняется с помощью одной пары изображений прямого, обратного или бокового рассеяния, а функция пространственного автоматического отображения TSI корректирует смещение цели и плоскости лазера, обеспечивая качественную калибровку.
Адаптивные сетки, алгоритмы корреляции и другие алгоритмы от эксклюзивной лицензии TSI на технологию MicroPIV, такие как усреднение по ансамблевой корреляции и коррекция фона, обеспечивают максимально возможную точность измерений даже в разреженных потоках и потоках с большими пространственными градиентами скорости.
Stereo PIV может иметь низкую (несколько Гц), среднюю и высокую (десятки кГц) скорость, что позволяет получить необходимое временное разрешение, необходимое для конкретной задачи.
Стереоскопические системы PIV могут поставляться в низкоскоростной (несколько герц), средней и высокой скорости (даже 10 килогерц), что позволяет заказчику получить любое временное разрешение, необходимое для их конкретного применения. Пожалуйста, см. TSI Time-Resolved PIV системы для получения дополнительной информации.
Принципы работы:
- Использование мелких трассирующих частиц для отслеживания потока жидкости;
- Изображения положений частиц, освещенных импульсным лазером, снимаются в разное время;
- Смещения частиц рассчитываются через Δt (время между лазерными импульсами) для определения скорости;
- Измерение во многих точках в один момент времени;
- Мгновенные векторные поля создаются, в то время как усредненная по времени статистика получается путем усреднения множества изображений полей.
Комплектация системы:
- Двухимпульсный PIV лазер (Nd:YAG или Nd:YLF);
- Оптика плоскостного освещения;
- Две PIV камеры (конкретная модель зависит от области применения; включает в себя объектив камеры, все интерфейсные кабели, устройство захвата кадра);
- Комплект для сборки Stereo-PIV, включающий двухплоскостную/двухстороннюю калибровочную мишень, основание, кронштейны, крепления для камер, Шеймпфлюг держатели, набор для выравнивания;
- Программируемый блок управления синхронизацией LaserPulse Synchronizer , модель 610036;
- Пакет программного обеспечения INSIGHT ™ 4G-2DTR для сбора, анализа и отображения данных и компьютер;
- Генератор затравочных частиц.
- Кронштейн с лазерным источником;
- Оптические фильтры для камер;
- Удаленное управление Шеймпфлюг-держателя, апертуры, фокусного расстояния камер;
- Калибровочные мишени по размерам заказчика;
- Широкий выбор лазеров и камер, подходящих для различных задач.
- Онлайн измерение и отображение трех компонент поля скорости;
- Функция пространственного автоматического отображения исключает необходимость измерения углов камер;
- Возможность позиционирования камеры назад, вперед или в стороны;
- Дополнительная дистанционная фокусировка и настройка Шеймпфлюг-держателя.
Основные характеристики используемых лазеров:
| Параметр | Значение | Единица измерения | ||
|---|---|---|---|---|
| Модели лазеров | YAG70-15- QTL | YAG145- 15-QTL | YAG200- 15-QTL | |
|
Длина волны
|
532 | нм | ||
|
Частота повторения
|
0-15 | Гц | ||
|
Энергия импульса
|
70 | 145 | 200 | мДж |
|
Стабильность от импульса к импульсу (RMS)
|
<2 | % | ||
|
Длительность импульса
|
<10 | <10 | <10 | нс |
|
Диаметр пучка
|
<5 | <6,35 | <6,35 | мм |
|
Расходимость пучка |
<4 | мрад | ||
|
Поляризация
|
линейная, вертикальная | |||
|
Профиль пучка
|
flat-top, однородный пучок | |||
|
Рабочая температура
|
18 - 28 | °C | ||
|
Температура хранения
|
5 - 50 | °C | ||
|
Питание
|
100 – 240 VAC, 50 - 60 Гц | |||
|
Кол-во импульсов
|
100 млн | |||
|
Охлаждение
|
Дистиллированная / деионизированная вода | |||
| Параметр | Значение | Ед.изм. | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Модели лазеров |
YAG65- 15-LIT |
YAG135- 15-LIT |
YAG200- 15-LIT |
YAG400- 15-LIT |
YAG50- 100-LIT |
YAG100- 100-LIT |
|
|
Длина волны
|
532 | 532 | 532 | 532 | 532 | 532 | нм |
|
Энергия импульса
|
65 | 135 | 200 | 400 | 50 | 100 | мДж |
|
Энергия импульса
|
0-15 | 0-15 | 0-15 | 0-15 | 0-50 | 0-100 | мДж |
|
Стабильность от импульса
к импульсу (RMS) |
2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | % |
|
Диаметр пучка
|
4 | 5 | 6,5 | 9,5 | 4 | 4 | мм |
|
Расходимость пучка
|
2,5 | 3 | 3 | <1 | 3 | 3 | мрад |
|
Длительность импульса
|
6-8 | 6-9 | 6-9 | 5-7 | 6-8 | 5-7 | нс |
|
Стабильность позиции
|
<100 | <100 | <100 | 100 | 100 | 100 | мрад |
|
Тип резонатора
|
стабильный | стабильный | стабильный | телескопический | стабильный | телескопический | |
|
Количество импульсов
|
>5 х 107 | ||||||
|
Временной джиттер
|
<0,5 | нс | |||||
|
Питание
|
110 – 250 VAC, 47 – 63 Гц | 220 - 250 VAC, 50 - 60 Гц | 110 - 250 VAC, 47 - 63 Гц | 220 - 250 VAC, 50 - 60 Гц | |||
|
Температура окружающей среды
|
5 - 35 | °C | |||||
Основные преимущества блока управления синхронизацией LaserPulse Synchronizer 610036:
- 8 независимых выходных каналов; 2 входных канала;
- 250 пс разрешение по времени;
- Одновременное управление несколькими камерами;
- Внешний запуск для измерения фазовой синхронизации;
- Триггерные сигналы для PIV, PLIF и высокоскоростных лазеров;
- Триггерные сигналы для камер высокого разрешения и высокой скорости;
- Программирование с помощью INSIGHT 4G ™ Data Acquisition, программного обеспечения для анализа и отображения;
- Цифровой дисплей настроек на передней панели.
| Параметр | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|
|
Генерация импульсов
|
||
|
Задержка
|
0-5000 | c |
|
Длительность импульса
|
10 нс - 1000 с | |
|
Рзрешение
|
0,25 | нс |
|
Джиттер RMS
|
<50 | пс |
|
Выходы
|
||
|
Выходы
|
TTL/CMOS, регулируемый 2 - 20 В, 35 В (опция) | |
|
Сопротивление
|
50 | Ом |
|
Скорость нарастания напряжения
|
>0,5 | В/нс |
|
Перегрузка
|
<100 + 10% амплитуды | мВ |
|
Амплитуда
|
2,0 - 10 В DC на нагрузку 1 кОм 1,0 - 10 В DC на 50 Ом |
|
|
Внешний триггер
|
||
|
Частота
|
DC - 5 МГц | |
|
Порог
|
0,5-15 | В |
|
Диапазон входного напряжения
|
60 | В |
|
Триггер по наклону
|
восходящий или опускающийся | |
|
Джиттер RMS
|
50 | пс |
|
Технические параметры
|
||
|
Интерфейс
|
USB, RS-232 | |
|
Питание
|
120/240 В AC, 50-60 Гц | |
|
Размеры
|
20,3 х 12 х 26,7 | см |
|
Вес
|
1,1 | кг |
Основные модели камер:
| Партномер камеры | Разрешение | Частота кадров |
|---|---|---|
| 630076 | 2048 x 2048 | 180 fps |
|
630097
|
4096 x 3072 | 180 fps |
|
630098
|
5120 x 5120 | 72 fps |
|
630130
|
2560 x 2160 | 34 fps |
|
630132
|
2048 x 2048 | 40 fps |
|
630134
|
2756 x 2208 | 20 fps |
|
630136
|
3388 x 2712 | 14 fps |
- Трехмерные потоки
- Аэродинамические и гидродинамические трубы
- Исследование турбулентности
- Гидроканалы
