طراحی سیستم سایه نگاری پرسرعت جهت محاسبات ابعادی و سرعت ذرات

در این مقاله با معرفی روش سایه نگاری PSV، طراحی و ساخت یک نمونه آزمایشگاهی جهت ارزیابی روش تشریح شده است. با استفاده از تکنیک یک فریم-چند نور امکان جایگزینی دوربین های پرسرعت با نمونه های تجاری DSLR بررسی گردید. از طرفی در روش سایه نگاری به علت عدم نیاز به منبع نور بسیار پرقدرت همانند روش PIV، امکان استفاده از LED به جای نور لیزر وجود دارد. بنابراین قیمت تمام شده دستگاه نهایی نسبت به نمونه های روش PIV بسیار کاهش یافته است. منبع نور پالسی ساخته شده حداقل پهنای پالس 125ns ، فرکانس 500Hz و حداکثر جریان عبوری 15A را جهت کار با LED های متعارف تامین می کند. همچنین جهت همزمانی پالس های نوری و زمان باز و بسته شده شاتر دوربین، یک همزمان ساز متناسب با مشخصات دوربین و منبع نور طراحی شد. تصاویر گرفته شده به کمک یک دوربین معمولی DSLR نشان می دهد قطرات با سرعتی در حدود 20-30 m/s و اندازه ای در حدود 100-200 um قابلیت تثبیت را دارند. ضمنا طبق مقایسه ای کلی، کیفیت و وضوح تصاویر گرفته شده نسبت به نمونه های خارجی بهبود داشته اند.

کلیدواژه ها:

تصویربرداری ، سایه نگاری ، سرعت سنجی ، منبع نور پالسی ، دیود نوری