[求助]PIV的测试速度问题

hutu76

一套PIV的理论测试速度上限是怎么得出来的啊？？？有没有人知道？？请尽量详细点好吗！！

robin

非常简单。假设相邻两次曝光的时间间隔为deltaT. 粒子在相邻两次曝光时刻的位移量deltaS 应该满足 deltaS<问询域尺度。
带入一些典型数值。
问询域=32x32像素
CCD尺寸为16x16毫米。被测区域为400x400毫米。CCD像素为2048x2048.相邻两次曝光时间间隔为120纳秒
deltaS<32像素。对应于物方空间的位移量为 (32/2048)*400=6.25毫米
所以最大测量速度 v=6.25毫米/120纳秒=52083米/秒
如果问询域为8x8. 被测区域为100x100毫米。相邻两次曝光时间间隔为240纳秒，则最大测量速度就为 52083/(4*4*2)=1627米/秒

maloo

52083?!
Robin你这个推算公式不会是Lavision公司的技术人员告诉你的吧？
Lavison公司的PIV系统什么时候能测到这么高的速度了？！[br][br][以下内容由 maloo 在 2006年10月20日 09:28am 时添加] [br]
robin兄是这样理解PIV测速上限的：
“非常简单。假设相邻两次曝光的时间间隔为deltaT. 粒子在相邻两次曝光时刻的位移量deltaS 应该满足
deltaS<问询域尺度。
带入一些典型数值。
问询域=32x32像素
CCD尺寸为16x16毫米。被测区域为400x400毫米。CCD像素为2048x2048.相邻两次曝光时间间隔为120纳秒
deltaS<32像素。对应于物方空间的位移量为 (32/2048)*400=6.25毫米
所以最大测量速度 v=6.25毫米/120纳秒=52083米/秒
如果问询域为8x8. 被测区域为100x100毫米。相邻两次曝光时间间隔为240纳秒，则最大测量速度就为
52083/(4*4*2)=1627米/秒”

swell2005

楼上认为是怎么速度上线的理论值是怎么算的？你能给出一个合理的计算方法吗？
另外：
robin没必要照搬Lavision公司的数据给你解释，他只是给出几个参数来举例告诉你计算的方法。因此，个人认为速度上限与Lavision无关，不知道你的结论从何而来。

robin

首先声明，这里只是在讨论技术问题和公司无关。
我给出的只是一种估算方法。目的在于说明测速上限和那些参数有关。是所谓的理论测速上限。并不是实际能够测量的速度上限。
maloo注意到了所得到的结果出奇的高。这说明在本人举例的条件下，对于测速的上限的限制并不来源于测试设备的硬件指标，而主要来源于示踪粒子的跟随性。前面有网友讨论过测量超音速PIV的问题。那时主要的技术关键就在于粒子的跟随性。而这个跟随性问题不是用一个简单的数学关系式能够描述的。

robin

另外再补充一点。我们大家常说测速上限。其实测速也有下限。判据是：
deltaS>0.1像素点。
利用这个判据在我给出的两种情况下的测速下限分别是：
52083米/秒x(0.1/32)=157米/秒
和
1627米/秒x(0.1/8)=20米/秒

piv

附件中是PIV实际测量的造波机的流场，测速范围0-0.5m/s。
PIV测量的速度上下限涉及的问题比较多，跟PIV设备本身，实验条件有关（水洞一般都低于1m/s，风洞从几十米到数马赫都有），robin的结论未免片面了些，会给大家误解的。

yxjbuaa

对于理论值，在任何一本PIV入门的资料中都应该介绍，以前由于数据处理算法的限制，一般要求粒子的位移不大于查问域的1/4，不小于粒子直径的1/2，现在由于窗口平移和变形技术的出现，粒子位移达到大一些，至少可以达到1/2。所以Robin的方法并没有什么问题，之所以给出的值很大，是因为给定了一些较高的参数。当然由于软硬件和实验过程中参数设置的差别，这个值会有所不同。
也就是说，PIV在理论上是可以测量高超音速流场的，现在见过的有用PIV测量5Mach的流场的，但是由于超音速环境下测量会遇到很多问题，主要是粒子引发的一些问题，超音速情况下的测量要复杂得多，同时得到的结果如果不通过特殊手法的处理，精度会较低。按道理来说PIV是绝对不可以测量0速度流场的，但是我想如果利用类似于LDV的频移技术，也就是在数据处理时先对图像做平移，也就是给定一个平移速度场，0速度也是可以测量的。

robin

哈哈。这的确是一个初级问题。我只不过先各位高手一步写出来了。我觉得初学PIV的朋友不要拘泥于我计算的结果数据的准确性。这的确和所选硬件设备参数有关而且是一个理论上的理想状态下的结果。有意义的信息是，理论测速上限和采用的CCD相机的双帧曝光时间间隔成反比。和被测视场的大小成正比。测速范围和软件能够处理的最大和最小粒子位移有关。