仪器设备

PIV实验室

发布时间:2022-11-29 来源: 编辑:李冬冬


PIV

一、设备简介

PIV设备是由德国 LaVision 公司开发的非接触全场光学的粒子图像测速系统,包括 FlowMaster 3D(三维立体 PIV)、Micro PIV(显微粒子成像测速系统)、 StrainMaster(应力形变测量系统)。

二、主要功能

PIV主要用于岩土工程的变形测量,是基于数字相关算法和光学灰度色标的分析系统,采用了最为先进的数字图像相关技术(digital image correlation,简称为DIC),以高质量的成像技术为基础并融合了亮度色标科技成果,通过待测区域的两帧图像的关联,分析实现二维或三维变形场的实时观测。同时能控制步进电机、光谱仪和激光等多种设备,实现速度、浓度、粒径和温度场测试,处理精度可达0.01像素,测速结果均方根偏差(RMS error)小于0.04

三、主要技术参数

PIV系统由CCD高速工业相机和图像处理软件组成。相机采用SONY科研级芯片,分辨率为2489 pixel×2091 pixel,像素尺寸为3.45 μm×3.45 μm,曝光时间为100 μs×80 ms,采集速率可达200 fps,最大采集频率14.5 Hz,通过Camli<x>nk专用接口,满足了试验对测量精度的要求,为试验的顺利完成提供了硬件支撑。图像处理软件采用DaVis 8.0系列软件,Davis8.0主要由计算机、分析软件、电子设备、外触发信号数模转换器、TTL输入/输出卡组成,Davis8.0中自带数模转换器,提供模-数转换功能和信号放大功能。该软件提供多种算法,能通过计算得到所采集图像的应力应变场、位移场、速度场等多种结果,并将结果用等值线图、云图及矢量图的格式进行显示,同时还可以将计算结果的原始数据选择性的输出,给进一步的数据处理工作提供极大地便利。