Messgerät für Particle Image Velocimetry (PIV)

PartikelCCD

Die volumetrische Velocimetry (VV), auch bekannt als 3D PIV oder Tomo PIV, liefert wahrhaft volumetrische Geschwindigkeitsdaten, wobei vier Kameras mit telezentrischen Objektiven und eine dicke Lichtplatte oder eine scannende dicke Lichtplatte verwendet werden. Zeitaufgelöste VV-Lösungen mit zeitaufgelöste CMOS-Kameras sowie "klassische" Lösungen mit CCD-Kameras sind verfügbar. Für niedrige bis mittlere Aussaatkonzentration wird die Particle Tracking Velocimetry (PTV) mit zwei oder drei Kameras verwendet, während für hohe Aussaatkonzentration (wie PIV) ein Least Squares Matching (LSM)-Algorithmus 3 Geschwindigkeitskomponenten in einem 3D-Volumen bereitstellt, die oft als 3D-3C (3 Dimensionen - 3 Komponenten) bezeichnet werden. Vollscher-Tensor direkt aus der LSM-Datenverarbeitung Die LSM ist eine sehr rechenintensive und schnelle Verarbeitungsmethode, die viel mehr Informationen liefert als die klassische Kreuzkorrelationstomographie PIV: Der Vollschertensor, der Maßstab, Drehung und Scherung beschreibt, ohne dass diese Daten aus dem Geschwindigkeitsfeld abgeleitet werden müssen, ist von Natur aus verfügbar. Die rechnerische Geschwindigkeitssteigerung ist zweifach: 1) LSM ist schneller als die Kreuzkorrelation, und 2) der Vollschertensor wird in der gleichen Berechnung wie das Geschwindigkeitsfeld berechnet. Bei der PIV-Verarbeitung muss der Scher-Tensor nach dem Geschwindigkeitsfeld berechnet werden. Einfacher Upgrade-Pfad von Stereo PIV auf volumetrische Velocimetry Stereo-PIV-Systeme lassen sich leicht auf volumetrische Partikel-Tracking-Velocimetry (PTV) aufrüsten, indem sie telezentrische Kameralinsen und ein Software-Add-on hinzufügen. Das Hinzufügen einer dritten Kamera, tomographischer PTV in mittleren Saatgutströmen ist möglich, und das Hinzufügen einer vierten Kamera, volumetrische Velocimetry unter Verwendung eines Least Squares Matching Algorithmus, ist möglich.