PIV流速仪简介.doc

粒子图像测速仪PIV/PLIF,型号:PIV/PLIF,品牌：TSI 技术参数1.无接触测量速度矢量，同时测量一个面上的速度场 2.测量精度高. 3.测速范围宽：0超音速 4.原理简单，受外界影响小 5.应用面广，可以用于微尺度流动测量（微米量级），也可用于风、水洞测量，多相流测量 6.新推出的High Frame PIV系统响应频率能够到达10kHz,大大提高了PIV系统观测流场时序变化的能力。 7.Insight3G 软件提供POD（本征正交分解）功能，优化的立体标定技术和SRPV（超精细粒子速度场）功能，支持海量数据传输系统（HyperStreaming Image Transfer System） 8.PIV可以升级到平面激光诱导荧光（PLIF）系统，同时测量流动的速度场和温度、浓度场。 仪器介绍 PIV是粒子图像测速仪的简称，是传统的流动显示技术的发展。利用PIV技术能够同时获得流场中一个面上多点的速度，它结合了激光技术、跨帧CCD技术以及数字图像处理技术等，使得对流动测量取得了革命性的进展。其原理如下：由脉冲激光器发出的激光通过由球面镜和柱面镜形成的片光源镜头组，照亮流场中一个很薄的（12mm)面；在于激光面垂直方向的PIV专用跨帧CCD相机摄下流场层片中的流动粒子的图像，然后把图像数字化送入计算机，利用自相关或互相关原理处理，可以得到流场中的速度场分布。 基本组成：脉冲激光器，染料激光器（PLIF系统），显微镜以及配套物镜片（MicroPIV系统），光源镜头组，光臂，PIV专用跨帧CCD相机，3维标定系统，配套镜头，处理软件。TSI的PIV系统有着独特的专利技术：Hart相关算法能够节约大量的处理、运算时间（提高30多倍），提高测量精度和分辨率，提高单位面积的速度矢量，可以保持高分辨率的情况下测量大流场。新推出的Insight3G软件可以兼顾PIV和PLIF测量，同时测量温度场和浓度场和速度场。并且采用了并行处理技术，同时在几台计算机上处理图像，大大提高了处理速度。TSI公司PIV系统在美国的NASA和中国各大院校、研究机构有着广泛和良好的5.1 粒子图像测速仪简介粒子图像测速仪（Particle Image Velocimetry，PIV）是九十年代后期成熟起来的流动显示技术的发展，是利用粒子的成像来测量流体速度的一种测速系统。它能够同时测量一个面上几万个点的速度，是激光技术、数字信号处理技术、芯片技术、计算机技术、图像处理技术等高新技术发展的综合结果。粒子图像测速系统包括光源系统、所研究的流场装置、示踪粒子的投放系统、接收和记录粒子散射光的光学系统、信息处理系统。其工作原理如下：由脉冲激光器发出的激光通过由球面镜和柱面镜形成的片光源镜头组，照亮流场中一个很薄的（12mm)面；在于激光面垂直方向的PIV专用的跨帧CCD相机摄下流场层片中的流动粒子的图像，然后把图像数字化送入计算机，利用自相关或互相关原理处理，可以得到流场中的速度场分布粒子图像测速系统的优点是：(1)无接触测量速度矢量，可同时测量一个面上的速度场。(2) 测量精度高，片光源面上速度精度0.1%，穿过片光源面方向0.2%。(3) 测速范围宽：01000m/s。(4) 原理简单，受外界影响小。(5) 应用面广，可以用于微尺度流动测量（微米量级），也可用于风、水洞测量，多相流测量。(6)系统响应频率能够到达10kHz,大大提高了PIV系统观测流场时序变化的能力。(7) 可同时观察流动的速度场和温度、浓度场。5.2 粒子图像测速仪在热能工程领域的湍流测量中的应用因为粒子图像测速仪昂贵的价格以及出现较晚，在目前国内的热能工程领域应用很少，但其测量瞬时流场的场参数的优点，已经被国内从事热能工程研究的工作者所认同，相信其很快将会在国内热能工程领域得到广泛应用。原理简介：cly-piv 粒子图形测速分布仪- 粒子图像测速系统的基本工作原理：在流场中布撒示踪粒子跟随流场运动(空气中使用固体或者液体小颗粒，水中使用密度接近水的空心玻璃微珠)，把激光束经过组合透镜扩束成片光照明流场，使用数字相机拍摄流场照片，得到的前后两帧粒子图像，对图像中的粒子图像进行相关计算得到流场一个切面内各点的速度、涡量、流线以及等速度线等流场特性参数分布。 数字式粒子图像测速系统软件介绍： 数字式粒子图像测速系统软件是通过对图像的互相关计算得到速度向量场的数据。计算的图像数据可以是CCD数字相机实时拍摄的图像，也可以是其他方法得到的图像文件。通过对整幅图像进行上述计算，就可以得到所测量的空间中激光片光照明区域内，各个位置处的速度场分布情况。 .经过互相关计算后的粒子图像，可以通过控制软件存储到计算机硬盘中保存，进行后期的流动显示或者其他分析计算。互相关计算得到的速度场向量文件可以保存成通用的数据文件，以便后期的详细分析（向量结果分析包括所测量数据的概率统计分析，以及沿图像不同空间方向的数据统计分析）；同时，采用通用的数据文件接口形式，能够在其他通用的数据分析显示软件中方便的显示和分析。.在测试流场速度场的同时，粒子图像测速软件还能够实时的对拍摄得到的粒子图像进行空间粒子浓度分析显示以及颗粒大小的统计分析和显示。PIV粒子成像测速仪2003年9月3日 PIV粒子成像测速仪是用于流体力学研究的精密测量仪器，可广泛应用于水利流体机械的研究。 PIV系统简介PIV系统的优势在于其开放的系统结构。PIV系统主要采用工业标准，而非专用部件和结构。此外，它采用PC和软件来控制、处理、分析PIV的数据。开放的系统结构提供了独立于专用处理器的性能，使得该系统能够更好地运用计算机技术、图像处理技术、CCD技术、激光技术以及软件技术。PIV技术是在流场显示基础上，利用高速发展的计算机图像处理技术对流场显示进行定量化测量，从而实现对流场的瞬态测量。PIV技术在本质上是图像分析技术的一种。它采用两个时间间隔很短的两个脉冲光源照亮所需要测量的流场，利用胶片或CCD将所照明的流场中的示踪介质记录下来，利用计算机进行图像处理得到速度场的信息。PIV系统主要由5部分构成：光源、摄像头、同步控制系统、图像采集和矢量计算。整个系统的时序控制由同步器实现，同时同步器也可以接受外部同步信号控制。系统的其余部件接受同步器的控制，按照同步器的指令时序确定的时间依次工作。同步器依次触发激光器在确定的时间发出激光脉冲，脉冲光束经过光臂传输到测量位置，由一组透镜展开成光片照亮流场中分布的粒子。在激光照亮流场的同时，摄像头进入工作状态，使得被照亮的流场成像。CCD得到的图像经由接口板传输到计算机的系统内存。得到的图像在计算机中可以存储，也可以直接进行速度矢量计算。计算得到的速度矢量分布在TECPLOT软件中进行显示处理。PIV系统应用实例开敞式水泵吸水池内部流动测量。水泵吸水池设计的好坏直接影响泵站的运行效率和安全性能。吸水池内部的流动非常复杂，特别是在吸水口附近，存在复杂的漩涡。2002年8月，科研人员对一个新型的开敞式水泵吸