PIV是通過激光片光源測(cè)量所設(shè)定的平面內(nèi)速度分布的成像技術(shù)，它被廣泛用于各種流體動(dòng)力學(xué)研究，PIV是 so-called Time of Flight (TOF) 測(cè)量技術(shù)之一。PIV技術(shù)的基本原理是使用激光片光源為流場(chǎng)做照明，測(cè)量流動(dòng)可視化的顆粒。一個(gè) 雙脈沖YAG激光和雙快門相機(jī)，能同步記錄2張粒子圖像，兩張圖像的間隔時(shí)間非常短，一般小于100us。
PIV需要2張粒子圖像的間隔時(shí)間是很短的，通常小于100微秒的兩個(gè)粒子圖像。幀跨越技術(shù)使兩個(gè)圖像記錄的間隔時(shí)間可以小到1納秒。一個(gè)雙脈沖激光和雙快門相機(jī)通過時(shí)序控制器進(jìn)行同步觸發(fā)。因?yàn)殡p脈沖激光有兩個(gè)激光頭可以獨(dú)立操作，實(shí)際上是受到雙快門相機(jī)兩幀之間的死區(qū)時(shí)間長(zhǎng)度的限制。
位移和速度計(jì)算評(píng)價(jià)
相機(jī)成功地記錄圖像，下一步的就進(jìn)行PIV分析。圖像分為小的搜索領(lǐng)域，通常為32 × 32像素。這些小的搜索區(qū)域被稱為interrogation窗口。為兩個(gè)圖像互相關(guān)應(yīng)用這些interrogation窗口，每個(gè)interrogation窗口獲得相關(guān)平面。interrogation窗口在兩個(gè)圖像中的位置是相同的（在標(biāo)準(zhǔn)FFT互相關(guān)，interrogation窗口轉(zhuǎn)移*的算法）。
然后應(yīng)用的峰值檢測(cè)和位移評(píng)價(jià)，以獲得在每個(gè)窗口中的主導(dǎo)位移。由于流量的像素大小和兩個(gè)圖像之間的時(shí)間間隔是已知的，可以計(jì)算速度。流量的一個(gè)像素的大小是由簡(jiǎn)單的速度校準(zhǔn)。
下面兩張圖都是測(cè)量相同的流場(chǎng)，從100毫米x 100毫米的方形噴嘴自由射流。
2D - PIV 數(shù)據(jù)里面的虛線對(duì)應(yīng)立體3D - PIV的測(cè)量平面
主要技術(shù)指標(biāo)
測(cè)試視場(chǎng) 350mm×300mm 測(cè)試速度 ＜800m/s 雙脈沖激光器 脈沖能量100mJ *2，200mJ *2，300mJ *2，500mJ *2； 單脈沖Max.頻率不低于15Hz；波長(zhǎng)532nm； 片光源薄厚度≤ 1mm，焦距0.5-1.5m可調(diào) 數(shù)字相機(jī)圖像系統(tǒng) 分辨率不低于2456*×2056（5M）；全分辨率采集速率不低于16fps； 像素尺寸3.45μm；灰度等級(jí)≥12bit；雙曝光Min.時(shí)間間隔≤5us； 包含：50mm /f1.4鏡頭；CamLink 接口圖像采集卡；532±5nm窄帶濾光鏡 同步控制器 8個(gè)獨(dú)立輸出通道，時(shí)間分辨率為1ns 壓力粒子發(fā)生器 料可以為DEHS、食用油、空心玻璃微珠或者粒徑小于微米的固體粉末，供氣壓力高達(dá)：1 Mpa； 圖像處理軟件 支持4重迭代，可根據(jù)判讀區(qū)尺寸和步長(zhǎng)參數(shù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)倍增尺寸迭代計(jì)算；具備窗口變形：根據(jù)互相關(guān)計(jì)算窗口和向量參數(shù)自動(dòng)循環(huán)調(diào)整計(jì)算變形后的粒子圖像；具備自動(dòng)向量濾波功能：支持迭代計(jì)算、窗口變形以及批處理自動(dòng)剔除錯(cuò)誤向量；具備導(dǎo)航計(jì)算功能：可以導(dǎo)入已有參考結(jié)果，對(duì)后期數(shù)據(jù)處理提供參考數(shù)值，有效減少后期計(jì)算時(shí)間和提高計(jì)算精度。具備自動(dòng)模型邊界模板屏蔽計(jì)算技術(shù)；集成多目錄大批量數(shù)據(jù)自動(dòng)處理功能，單目錄一次可處理計(jì)算不少于100個(gè)小時(shí)或者10萬個(gè)數(shù)據(jù)文件；支持多線程計(jì)算技術(shù)：自動(dòng)根據(jù)系統(tǒng)硬件CPU個(gè)數(shù)優(yōu)化多線程并行加速算法；具有圖像平均功能：批量圖像平均化處理功能；
