Particle Image Velocimetry - PIV

La velocimetria a immagini di particelle (Particle Image Velocimetry, PIV) è una tecnica di misura che fornisce i vettori di velocità di un'intera sezione del campo di moto.
 
Caratteristiche:
• E' una tecnica non intrusiva e misura la velocità di particelle di diametro dell'ordine del micron che sono trascinate dai flussi di liquidi o aeriformi.

• Il range di velocità misurabile va da zero a valori supersonici.

• Si ottengono mappe istantanee dei vettori di velocità nella sezione di flusso in analisi.

• Possono essere ottenute tutte le tre componenti di velocità utilizzando una tecnica stereoscopica.

• Insieme con la sequenza delle mappe di velocità, il sistema è in grado di fornire delle prime valutazioni statistiche, correlazioni spaziali e altri risultati di rilievo.

Strumentazione del nuovo sistema PIV:

• DynamicStudio Base Package (codice Dantec 9080S0571).
• 2D PIV Add-on (codice Dantec 9080S0581).
• FlowSense EO 4M-32 (codice Dantec 9081C0141).
• Obiettivo Nikon 60 mm.
• High performance dual-channel (codice Dantec 9138A0617).
• Timer Box, incl. Timer Card Cable Box and 4x10m BNC (codice Dantec 9080N0772)
• Testa Laser Nd: Yag con emissione di luce laser a 532nm con potenza fino a 200 mJ con attenuatore incluso, specchi regolabili , flash lamp intercambiabili
• Set di ottiche per Laser Nd: Yag in grado di generare piani di divergenze da 5 a 35 gradi, intercambiando i moduli ottici.
• Sistema di alimentazione per laser Nd: Yag, con controllo remoto, che permette l'erogazione di potenza fino a 200m J per impulso alla frequenza di 15Hz.

Strumentazione del primo sistema PIV:

• Telecamera dotata di CCD (Charge Coupled Device) Double Image 700, munita di un obiettivo Nikon 60mm; tale telecamera possiede un chip dotato di 768 x 484 pixels, ossia celle fotosensibili, con le dimensioni del singolo pixel pari a 11.6 x 13.6microm
• Processore di segnale PIV 2000 Processor controller della DANTEC Measurement Technology, completo dei controllori di sincronizzazione delle periferiche, scheda di interfaccia National Instruments AT-GPIB/TNT plug and play ed alimentatore. Può alloggiare fino a quattro schede correlatrici nonché altrettanti input buffers per un totale massimo di sei schede. Tale elaboratore è in grado non solo di calcolare la correlazione di un’intera matrice 1024x1024 pixels, ma di rendere altresì disponibile il campo vettoriale risultante in un tempo dell’ordine dei 350ms.
• Laser Continuum Minilite pulsato a doppia cavità Nd:YAG (allo stato solido), con una uscita di 20mJ per 532nm e 40mJ per 1064nm per pulsazione, con una durata di ciascuna pulsazione pari a 3-5nsec per 532nm e 4-6nsec per 1064nm; è dotato di alimentatore e sistema di raffreddamento ad acqua a circuito chiuso.
• Scheda di interfaccia Personality Module della DANTEC Measurement Technology, che consente l’utilizzo di più modelli di telecamere le cui caratteristiche siano ottimali per misure di tipo PIV. Il blocco di memoria installato per la input buffer è di 32 mega pixels, espandibile fino a 128.
• Calcolatore di processo dotato di un pacchetto software noto come FlowManager ver.2.01 della DANTEC Measurement Technology.