粒子成像速度場儀

粒子成像速度場儀是指在流體中投放示蹤粒子，並利用粒子在水流中的運動圖像來測量流速場的儀器（簡稱PIV）。一個典型的粒子成像速度場儀包括光源系統、示蹤粒子投放系統、接收和記錄粒子散光的光學系統、信息處理系統等幾部分。

基本介紹

• 中文名：粒子成像速度場儀
• 外文名：Particle imaging velocity field meter
• 學科：水利工程
• 領域：工程技術
• 簡稱：PIV
• 套用：測量流速場

簡介

粒子成像速度場儀是指在流體中投放示蹤粒子，並利用粒子在水流中的運動圖像來測量流速場的儀器（簡稱PIV）。

組成

一個典型的粒子成像速度場儀包括光源系統、示蹤粒子投放系統、接收和記錄粒子散光的光學系統、信息處理系統等幾部分。

示意圖

典型的粒子成像速度場儀的示意圖如圖1所示：

圖1

原理

粒子成像速度場儀使用的光源通常是雷射，經片光源光學元件在水流測速斷面形成片光照明。

片光

片光是由柱面鏡和球面鏡聯合產生的，準直了的光束通過柱面鏡後在一個方向內發散，同時球面鏡用於控制片光的厚度，典型的片光，在光腰處的厚度為幾個微米到幾個毫米。

記錄媒介

記錄媒介有數字照相和攝像機兩類，常用的是固態CCD，用於獲得水流斷面上雙曝光粒子圖像場或兩個單次曝光粒子圖像場。

雷射粒子圖像速度場儀的開發

雷射粒子圖像速度場儀(LPIV)是近年發展起來的一種流速測量新技術。本文開發了一套雷射粒子圖像速度場儀系統,其中包括成像及查詢系統兩大部分的開發。該系統利用灰度判別法來判別粒子圖像的運動方向。實際套用證明該系統的開發是成功的。