مقالة
قياس سرعة الجسيمات بالصور (PIV)
تُعد رسا أنديشان موج برداز من أوائل صانعي كاميرات قياس سرعة الجسيمات بالصور (PIV) في إيران.
قياس سرعة الجسيمات بالصور (PIV) طريقة لقياس حقل السرعة في المائع. آلية هذه الطريقة بسيطة جدًا، لكن المعدات المستخدمة فيها كثيرًا ما تكون باهظة الثمن. في PIV يُطلق أولًا شعاع ليزر، وتشكّل عدسات خاصة هذا الضوء على هيئة صفيحة (الشكل 1)، فتضيء هذه الصفيحة الضوئية منطقة داخل المائع. ويحتوي المائع على جسيمات حُقنت فيه بتركيز مناسب لتعليم المواضع. ومن خلال التقاط صورتين متتاليتين بكاميرا رقمية وإرسالهما إلى الحاسوب، تُخزَّن الصور. ثم تقارن خوارزمية عددية بين الصورتين لتحديد إزاحة الجسيمات. وفي أبسط تجهيز، الذي يستخدم كاميرا واحدة، يمكن قياس مركّبتين من مركّبات سرعة التدفق في المستوى المضاء. يعرض الشكل 2 مثالًا على هذه التجربة لقياس سرعة الرذاذ.
لهذه الطريقة مزايا وعيوب. ميزتها الأولى قياس السرعة دون تدخّل، في حين تُخلّ طرق مثل السلك الساخن وأنبوب بيتو بتدفق المائع. وإذا اخترت جسيمات تقترب خصائصها قدر الإمكان من خصائص مائع الاختبار، فإن هذه الطريقة تتدخل في التدفق تدخلًا ضئيلًا جدًا. وميزتها الثانية أنها تقيس حقل التدفق بأكمله في لحظة واحدة، أما في طريقتي السلك الساخن وأنبوب بيتو فعليك تحريك جهاز القياس بأكمله عبر التدفق، وهذا يصبح مشكلة إذا كان التدفق غير مستقر. كذلك إذا كانت الكاميرا التي تستخدمها سريعة، فيمكنك رصد الظواهر عالية السرعة في المائع. تعطي هذه الطريقة حقل سرعة ثنائي الأبعاد، ويمكن الحصول بطرق أخرى على حقول سرعة ثلاثية الأبعاد أيضًا.
إلى جانب هذه المزايا، لقياس سرعة الجسيمات بالصور عيوب أيضًا. أحدها أن جسيمات تُضاف إلى المائع، وهذه الجسيمات لا تتبع نمط تدفق المائع تمامًا أبدًا، وقد تغيّر الجسيمات المضافة خصائص مائع الاختبار أيضًا. وإذا استخدمت كاميرا واحدة فقط، فلا يمكنك التقاط نمط تدفق الظواهر ذات التدفق ثلاثي الأبعاد، وفي هذه الحالة يسبب التدفق ثلاثي الأبعاد أخطاء في نتائج الاختبار. تقيس هذه الطريقة متوسط سرعة التدفق. ومن عيوبها الأخرى أن الجسيمات المضافة قد تخرج من صفيحة الليزر وتسبب أخطاء في نتائج الاختبار.
في PIV تلتقط الكاميرا صورتين متتاليتين للجسيمات المضاءة، والمزامنة الدقيقة بين الكاميرا ونبضة الليزر أمر أساسي في هذه الطريقة. تدعم جميع كاميرات رسا أنديشان القدح الخارجي، وبهذا يمكنك مزامنة التصوير مع مصدر الضوء.
على عكس كاميرات المسح الخطي، تبني كاميرات المسح المساحي صورة كاملة لمجال الرؤية في كل إطار، ولهذا فهي مناسبة لمقارنة صورتين متتاليتين. تغطي كاميرات المسح المساحي من رسا أنديشان واجهتي USB2 وUSB3 كلتيهما. اطّلع على الطرازات المختلفة في صفحة كاميرا معالجة الصور . ولمزيد من القراءة، راجع مقالة قياس سرعة الجسيمات بالصور في ويكيبيديا.