طريقة قياس سرعة الجسيمات صورة محلل يستند أساسا إلى تكنولوجيا معالجة الصور الرقمية ، والتي يمكن حساب السرعة من خلال التقاط وتحليل مسار الجسيمات في السائل . وفيما يلي تحليل من حيث المبدأ ، طريقة التنفيذ والخصائص التقنية :
صورة velocimetry الجسيمات PIV ،
مبدأ
تتبع الجسيمات ( على سبيل المثال ، الجسيمات ميكرون الحجم ) يتم توزيعها في السائل ، قياس المنطقة مضاءة بواسطة الليزر النبضي ورقة مصدر الضوء ، واثنين من الصور التي يتم التقاطها بشكل مستمر من خلال كاميرا عالية السرعة . متوسط إزاحة أسراب الجزيئات للأمثلة ( إكواس ) في نفس تفسير نافذة في اثنين من إطارات الصور حسبت عبر الارتباط الخوارزمية .
خطوات التنفيذ :
تتبع توزيع الجسيمات : اختيار الجسيمات التي تتبع جيدة ( حجم الجسيمات أقل من 50 ميكرون ) لضمان أن الحركة تعكس سرعة السائل .
الليزر الإضاءة : استخدام الليزر النبضي لتشكيل قطعة من الضوء ، ضوء قياس الطائرة .
الحصول على الصور : اثنين من الجسيمات الصور التي تم التقاطها بواسطة كاميرا عالية السرعة في وقت واحد .
الترابط المتعارض الحساب : حساب الترابط المتعارض على صورة الجسيمات في تفسير النافذة ، والحصول على التشرد ناقلات .
حساب السرعة : إزاحة مقسوما على الفاصل الزمني للحصول على مجال السرعة .
الميزات التقنية :
كامل مجال القياس : 2 أو 3 الأبعاد مجال السرعة يمكن الحصول عليها بشكل متزامن .
عدم الاتصال : لا تدخل في مجال الحمل الحراري .
دقة الاعتماد : تركيز الجسيمات ، نافذة حجم التفسير و الترابط المتعارض الخوارزمية .
تطبيق المشهد :
فائدة نموذج مناسبة لأنّ قياس سرعة تدفق معقدة مثل الغاز السائل مرحلتين تدفق ، تدفق الاحتراق الميدان ، الخ ، مثل قياس سرعة الجسيمات الصلبة محركات الصواريخ .
تتبع الجسيمات velocimetry PTV ،
مبدأ
تتبع مسار الجسيمات الفردية في مجال تدفق مباشرة ، وحساب السرعة من خلال تحديد الموقف تغير الجسيمات في إطار مستمر .
خطوات التنفيذ :
التعرف على الجسيمات : استخدام الكشف عن الحافة أو آلة التعلم خوارزمية لاستخراج صورة من الجسيمات كفاف .
تتبع مسار : ربط نفس الجسيمات في إطارات متتالية من خلال النقطة مطابقة أو احتمال الخوارزمية .
حساب السرعة : السرعة اللحظية التي تم الحصول عليها من التشرد الجسيمات الفاصل الزمني .
الميزات التقنية :
جسيم واحد الدقة : يمكن الحصول على سرعة الجسيمات الفردية والتسارع .
التعقيد الحسابي عالية : الكثير من البيانات عن مسار الجسيمات يجب معالجتها .
التطبيق : مناسبة لأنّ متفرق تدفق الجسيمات أو مشاهد مع ارتفاع القرار المكانية .
تطبيق المشهد :
هذه الطريقة يمكن استخدامها لدراسة السلوك الحركي المجهرية مثل الجسيمات الاصطدام والتكتل ، مثل نشر تحليل الجسيمات النانوية في الحل .
سرعة عكس القاعده على أساس حركة الصورة الضبابية
مبدأ
عن طريق التحكم في وقت التعرض من الكاميرا ، تتحرك بسرعة الجزيئات تشكل سحب الصورة في الصورة . العلاقة الهندسية بين طول السحب و زمن التعرض و سرعة الجسيمات المستخدمة في حساب السرعة .
خطوات التنفيذ :
وقت التعرض السيطرة : اختيار الوقت المناسب التعرض ( على سبيل المثال ، ميكروثانية ) حسب سرعة الجسيمات تتحرك .
التقاط الصور : الحصول على الصور التي تحتوي على جزيئات الضبابية .
سحب صورة التحليل : من خلال خوارزميات معالجة الصور ( مثل عتبة تجزئة ، الكشف عن الحافة ) استخراج سحب طول .
الميزات التقنية :
منخفضة التكلفة : لا تحتاج إلى نظام ليزر معقدة ، ومناسبة للاستخدام في مجال الصناعة .
الحد من الدقة : تعتمد على الوقت التعرض والتحكم في سحب طول دقة القياس .
في الوقت الحقيقي : يمكن تحقيق سرعة الجسيمات على الخط قياس .
تطبيق المشهد :
فائدة نموذج يستخدم لقياس سرعة قطرات السائل في مدخل الغاز السائل فاصل الإعصار ، على الخط رصد المحلية متوسط سرعة الجسيمات في تعميم المميعة السرير المضطرب ، الخ .
اختيار نوع الاقتراح :
كامل مجال توزيع السرعة المطلوبة : يفضل اختيار تقنية PIV ، جنبا إلى جنب مع المجسم PIV أو التصوير المقطعي PIV لتحقيق قياس ثلاثي الأبعاد .
التركيز على سلوك جسيم واحد : استخدام التكنولوجيا PTV ، جنبا إلى جنب مع كاميرا عالية السرعة آلة التعلم الخوارزمية لتحسين تتبع الدقة .
في الوقت الحقيقي رصد في الموقع الصناعي : استنادا إلى خوارزمية غامض عكس الحركة ، والتوازن بين التكلفة والدقة المطلوبة .