FlowMaster Tomographisches PIV

Das tomographische FlowMaster PIV System ist eine Erweiterung des stereoskopischen FlowMaster PIV Verfahrens und ermöglicht eine instantane Messung aller drei Geschwindigkeitskomponenten in einem 3-dimensionalen Meßvolumen. Die Größe des Volumens ist flexibel und kann von sehr kleinen Volumen von nur einigen mm³ bis zu sehr großen Meßfeldern gewählt werden. Eine spezielle von LaVision entwickelte Volumenoptik ermöglicht eine einfache Beleuchtung, das Meßvolumen kann sehr einfach zwischen dünnen und großen kubischen Volumen variiert werden. Tomographisches PIV basiert auf dem Prinzip der tomographischen Volumenrekonstruktion, das vor allem durch die Kernspintomographie bekannt ist. Das 3-dimensionale Lichtintensitätsfeld der beleuchteten Partikel wird rekonstruiert aus Bildaufnahmen von vier Kameras, die aus unterschiedlichen Winkeln auf das Meßvolumen schauen.
Die Geschwindigkeitsvektoren im Volumen werden mit Hilfe einer iterativen dreidimensionalen Kreuzkorrelationstechnik berechnet unter Verwendung deformierter Interrogationsvolumina. Eine Scheimpflug Anordnung der Kameraobjektive sorgt für die Fokussierung des zu messenden Volumens. Tomographisches PIV kann mit beliebigen Kameras durchgeführt werden, dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um eine Standardkamera mit typischerweise eingen 10 Hz Bildrate oder um eine Hochgeschwindigkeitskamera mit Aufnahmeraten im kHz Bereich handelt.
Laminare Ausströmung aus einer zirkuläre Düse, ReD=5000

2D bzw. 3D PIV Systeme können sehr leicht zu einem tomographisches PIV System erweitern werden. Hiezu werden lediglich zusätzliche Kameras und das tomographische FlowMaster PIV Software Paket zur Datenaufnahme und -rekonstruktion benötigt. Neben der tomographischen PIV Meßtechnik bietet LaVision auch verwandte volumetrische Auswerteverfahren an, wie das Tomographische PTV und das 3D-PTV Verfahren.