Particle Image Velocimetry - Laboratorio di Fluidodinamica "G. Guj"

Vai ai contenuti

Menu principale:

Particle Image Velocimetry

Apparati Sperimentali > Strumentazione


Il sistema LASER in dotazione del laboratorio è un ULTRA CFR Nd:YAG, configurato per uscire con un raggio di lunghezza d'onda di 532 nm (lunghezza d’onda corrispondente al colore verde).
L'energia è regolata selezionando il voltaggio della Flashlamp e il ritardo da assumere nell’apertura del Q-Switch. L'energia massima del raggio è di 50 mJ ed è ottenibile con un ritardo di 135μs tra l'accensione della Flashlamp e l'apertura del Q-Switch. È possibile diminuire il contenuto energetico aumentando il tempo di ritardo fino a 375μs.
Il sistema in uso è costituito da due Nd:YAG LASER per sopperire alla necessità di avere, per le misure PIV cui il sistema è destinato, due impulsi distanziati di solo qualche centinaia di microsecondi con il massimo contenuto di energia raggiungibile.
La gestione effettiva delle varie componenti avviene attraverso il sincronizzatore (TSI modello 610034 Laser Pulse Synchronizer) comandabile dall’interfaccia di INSIGHT.
Da questo dispositivo partono i diversi trigger (impulsi) che azionano tutti gli altri strumenti.
L’alimentazione avviene direttamente dalla rete elettrica e, mediante questo dispositivo, viene anche alimentata la telecamera (PCO 1Mpx).
La fotocamera è anche collegata, mediante fibra ottica, alla scheda PCI  Image Grabber: tramite questo collegamento transitano tutte le informazioni relative alle immagini.
La scheda presenta un’ulteriore entrata dedicata al cavo BNC per la trasmissione del trigger per la camera di acquisizione: l’altro estremo del cavo è connesso alla porta CAMERA TRIGGER del sincronizzatore. Un altro cavo unisce questo al PC: il cavo seriale per la trasmissione dei dati in memoria.
Gli ultimi dispositivi comandati tramite il sincronizzatore sono i due LASER, connessi alle due coppie di porte FLASHLAMP e Q-SWITCH ancora mediante cavi BNC.
Mediante INSIGHT è possibile gestire tutte queste connessioni in modo da acquisire le due immagini in corrispondenza dei due impulsi luminosi del LASER. Inoltre di questi ultimi è possibile scegliere la potenza e l’intervallo di tempo che li separa, essendo già impostata nel software la sequenza temporale del LASER.
Una volta effettuate tutte le connessioni tra i vari dispositivi è necessario creare la lama laser desiderata e posizionare la fotocamera in modo da acquisire l’immagine del piano illuminato.

Laser ULTRA CFR Nd:YAG

Teste del Nd:YAG LASER

Telecamera

Sistema di gestione della telecamera

Schema delle connessioni per l'applicazione della tecnica PIV


La lama luminosa è ottenuta mediante l’utilizzo di una lente cilindrica posizionata direttamente all’uscita del LASER, ad esempio si crea una lama laser orizzontale che taglia perfettamente il cono di uno spray lungo il piano di mezzeria.
Nella seguente figura si ha una rappresentazione schematica che mostra come le immagini possono essere ottenute anche mediante l’utilizzo del LASER e di una fotocamera digitale.



Schema dell'apparato per le acquisizioni di immagini mediante tecnica PIV

 
Torna ai contenuti | Torna al menu