图像粒径测量系统

阴影粒径测量系统(Shadow Sizer)

应用:

       ·非接触式全场粒径测量,包括:粒子速度,角度,位置及形状测量

       ·简单的测量理念:所见即所得

       ·广泛的应用领域:静止或流动的粒子,液滴,固体颗粒

       ·无需预先知道粒子的任何信息

 

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原理:

        该系统由一个背光光源照射在待测对象,并由相机采集待测对象的投影照片进行分析。对于粒子流,我们使用一个短脉冲的闪光设备及一个同步装置来锁定粒子的运动,并由相机拍摄下来。图像将由一个基于边界判定原理的软件进行分析,从而获得粒子的形状信息。通过粒子跟踪算法则可以获得两个连续图片中粒子的位移,再结合相关的运算法则就可以得到粒子的速度。

 

干涉粒子图像粒径测量系统(Interferometric Particle Imaging)

原理:

        两只相机对准片光源的同一区域,它们的视场的一致性经过精确的校准。片光源中的透明(或半透明)粒子从两个所谓的“闪亮点”分别发出反射光和折射光。如果它们以高放大倍率成像于CCD相机,这些闪亮点就可以被看到。

       如果成像平面偏移离开最佳聚焦平面,就可以侦测到从这两个闪亮点所发出光的干涉条纹,如观测大面积区域时。

    

 

       此时观测到的粒子是一个以干涉模式出现的圆环(类似于杨氏干涉条纹),其干涉条纹间距可以被测量得到,然后通过已知的干涉条纹间距与粒子粒径的转换方程,可以得到粒子直径。这一原理称作Interferometric Particle Imaging,简称IPI。

       另一相机精确地聚焦于片光平面。此相机观测大范围区域,所以两个闪亮点看起来合为一点。利用粒子

    

 

 示踪算法(PTV),就可以得到粒子的速度。

     只要对两只相机的视场进行精确的标定,就可以精确地确定IPI图像的位置以及粒子的大小。

    

 

应用:

       ·非稳态分析                                      ·结冰过程                                      ·流化床分析

       

       ·喷雾:水、涂料等                             ·医学应用,如吸入器                       ·两相流分析