粒子圖像測速和粒徑測量系統(tǒng)是一款LED粒徑速度測試系統(tǒng),使用LED燈取代昂貴的激光粒子圖像測速PIV系統(tǒng)中的雙腔PIV激光器,為流場測速和陰影法粒徑測量提供更為經(jīng)濟的測量方案。
粒子圖像測速和粒徑測量系統(tǒng)采用LED背景光照明運單粒子顆粒,LED光源的FWHM為23-70ns的脈沖LED背景照明可以對快速移動的粒子和結(jié)構(gòu)進行成像。 LED脈沖發(fā)生器可發(fā)射成對的兩個光脈沖,通過1296×966像素的CCD相機記錄粒子圖像計算出粒子速度和粒徑大小。
這種LED粒徑速度測試系統(tǒng)能夠測量的區(qū)域的面積和體積可通過由遠(yuǎn)心鏡頭限定,只有在該區(qū)域內(nèi)的粒子才能有效聚焦并顯示清晰。根據(jù)光學(xué)鏡頭類型不同，這套LED粒徑速度測試系統(tǒng)這套粒子圖像測速和粒徑測量系統(tǒng)的分辨率高達(dá)為5.3微米或9.3微米,而且標(biāo)準(zhǔn)相機可以提供2倍高的分辨率成像。
這套粒子圖像測速和粒徑測量系統(tǒng)采用B型標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的成像區(qū)域為6.08 x 4.53mm，視野深度/景深為±2.74mm,測量體積相當(dāng)于75.5立方毫米的區(qū)域。測量體積外的顆粒首先首通過圖像處理軟件ImageJ，LabView而去除，然后進行測試區(qū)域內(nèi)的顆粒大小和計數(shù)。
這套粒子圖像測速和粒徑測量系統(tǒng)鏡頭距離測試區(qū)域可大110mm的工作距離,適合測量熱流和侵蝕流等特殊流場。
圖1：粒子圖像測速和粒徑測量系統(tǒng)原理圖，操作簡單，比如設(shè)定時間延遲(1-2us用于高速流場）,記錄1-3分鐘就可獲得2300對粒子圖像，馬上即可分析得到速度和粒徑數(shù)據(jù)
粒子圖像測速和粒徑測量系統(tǒng)優(yōu)點
高質(zhì)量的雙脈沖LED光帶來高質(zhì)量的成對的粒子圖像
可測量單個粒子在低速和高速下的速度
可測量各種顆粒和液滴的粒徑
高性能,可定制解決方案且低成低
雙脈沖LED光源可與其它設(shè)備同步,延遲僅為50ns
結(jié)構(gòu)緊湊，堅固且靈活
粒子圖像測速和粒徑測量系統(tǒng)包括所有需要的部件,完整的文檔和測試報告,確保用戶使用放心。
粒子圖像測速和粒徑測量系統(tǒng)還能提供LED陰影成像法測量粒徑,可用于噴霧,液滴,固體顆粒粒徑分析,也適合不規(guī)則固體顆粒粒徑分析。
左圖:噴霧特寫
右圖為噴霧尾部霧滴特寫。通過圖像處理可以去除聚焦外的液滴
生物燃油噴霧測量：粒子速度和粒徑大小可以通過成對的粒子圖像計算獲得,液滴破碎這樣的細(xì)節(jié)可以研究。圖為丹麥DTU化學(xué)工程學(xué)院實驗結(jié)果。
