纹影法(Portable ProjectionSchlieren)
纹影是一种在19世纪开发的光学可视化方法。即使将透明气体喷射到大气中,人眼也不能直接看到气体本身。然而,如果喷射的气体的密度与大气的密度不同,则通过该部分的光将被折射,导致亮度差异。如果该折射率非常大,则可以用肉眼看出,例如,夏天发生的太阳耀斑是由这种现象引起的。应用这种现象的流体的光学可视化方法称为纹影法。纹影源于德语单词“斑”。
数字纹影是一种通过光学方法观察空间密度梯度的方法、既BOS(BackgroundOriented Schlieren) 法。
与传统的 纹影系统相比,数字纹影只需极少的光学元件,就可以轻松获取纹影图像。与传统的异物检测系统不同,它可以对无法可视化的物体和现象进行可视化和成像。
<测量原理>
使用折射率发生变化之前取得的背景图像作为标准,与发生现象后的图像进行比对,因为现象发生后折射率会出现变化,导致拍摄到的背景图像发生变化。使用软件分析其变化,计算出纹影图像。
<测量步骤>
① 将相机对准测量目标,在相机对面放置背景,使测量目标处在相机与背景的中间位置。
②在现象发生前的原始状态(无密度梯度变化的状态)下获取基本图像(标准图像)。
③发生现象时,以任意频率采集图像(图像数量按需调整)。
☆由于发生现象时空间折射率产生变化,图像会产生非常微小的图案变化。
④拍摄完数据后,用专用解析软件解析与基本图像的差分,计算出纹影图像。
特点
★拍摄范围可根据需求专门设计
⇒支持根据观察区域和测量环境进行定制和特殊设计(拍摄范围1m以上)。
★简洁的系统构成
⇒只需摄像机/笔记本电脑/背景装置(光源)即可,减少使用难度。
★采用自主研发算法,支持在线测量
⇒适合异物检查、气体泄漏等各种检查用途。
★能够搭建高流速可视化系统
用途
◆热对流的可视化
◆可视化冲击波,冲击噪音,噪音
◆可视化各种气体泄漏,如二氧化碳和氦气,排气的可视化
◆可视化各种温度和压力变化
◆玻璃缺陷检查