微米颗粒高速相机

高温下使用的高速相机
高温下有可以使用的高速相机吗？
高速相机是工业化的产物，是时代前进的标志。

随着科技的进步，高速相机的性能也在不断的提高，从原来的1000—10000帧/秒到现在的军用的高达1百万—1千万帧/秒，当然，与之相对应的高速相机所用的材质也在不断更新，以适应更加严酷的环境。

下面小编便为大家介绍一款可以在高温下正常使用的高速相机。

由合肥君达高科自主研发的千眼狼高速国产相机，不仅在性能上与国际水平接壤，材料上的选择也是很严苛的。

全机采用铝镁合金精密CNC加工外壳，坚固美观，这种外壳也是它高温下可以使用的重要前提,千眼狼高速相机可以在高达70摄氏度的温度下进行拍摄，公司也在研发更高温度下的高速摄像机。

当然，千眼狼高速相机不仅有耐高温这个优点，它还支持USB3.0接口，让你省去很多线路的烦恼。

155mm x 75mm x 73mm的尺寸也便于携带等等。

虽然国产高速相机起步晚，但发展迅速，已达到甚至超过国际水平，是民族品牌的希望。

千眼狼高速相机是您明智的选择。

微米科技术语资料
微米科技是一种以微米级别的尺寸为基础的技术，它涉及到许多专业术语。

以下是一些常见的微米科技术语：
1. 纳米技术：一种专注于纳米尺度下控制和制造物质的技术。

2. 纳米颗粒：尺寸在1-100纳米之间的颗粒，具有特殊的物理和化学性质。

3. 微流控技术：一种利用微流道和微流控芯片控制和操纵微小液滴和微粒子的技术。

4. 纳米生物技术：将纳米技术应用于生物领域，例如制造纳米级别的药物和诊断工具。

5. 纳米电子学：在纳米尺度下制造和控制电子器件的技术。

6. 碳纳米管：一种由碳原子组成的管状结构，在纳米电子学和纳米材料领域具有广泛的应用。

7. 纳米表面处理：一种改善材料表面性质的技术，通过在表面上添加纳米级别的材料来增强其功能。

8. 纳米传感器：一种能够检测和测量微小物质和现象的传感器，常用于医疗和环境监测领域。

9. 纳米尺度的力学：研究微米和纳米尺度下的力学行为和性质，例如纳米机械和纳米材料的力学特性。

以上是一些常见的微米科技术语，随着技术的不断发展，这些术语也将不断更新和发展。

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微米级液滴撞击低温球形颗粒的涂覆冻结武秀胜;徐庆;王瑞芳;李占勇【摘要】对微米级液滴撞击低温球形表面的动态行为进行了可视化实验.研究了液滴直径、球面温度等因素对微米级液滴撞击过程的影响及液滴撞击直径3 mm和5 mm金属钢球的冻结过程.当实验球面温度分别为-20℃和-30℃时,液滴撞击低温金属钢球表面时液滴铺展后迅速回缩成塔形状然后缓慢的铺展直至稳定状态,与常温状态下相比,液滴形态没有明显的振荡过程.结果表明:撞击速度越大,液滴具有的初始动能越大,液膜最大铺展弧长越大.随着载体颗粒直径的增加,液膜最大铺展弧长也随之增加,液膜的厚度却随载体颗粒直径的增加而减小;随着液滴直径的增加,液膜铺展弧长及液膜厚度都随之增加.通过实验数据统计分析可知,环境温度的显著水平最高,然后依次为液滴直径、载体颗粒直径.【期刊名称】《天津科技大学学报》【年(卷),期】2019(034)003【总页数】6页(P43-48)【关键词】喷雾冷冻干燥;单液滴;撞击;球形颗粒;涂覆【作者】武秀胜;徐庆;王瑞芳;李占勇【作者单位】天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室,天津科技大学机械工程学院,天津 300222;天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室,天津科技大学机械工程学院,天津 300222;天津市低碳绿色过程装备国际联合研究中心,天津 300222;天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室,天津科技大学机械工程学院,天津 300222;天津市低碳绿色过程装备国际联合研究中心,天津 300222;天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室,天津科技大学机械工程学院,天津 300222;天津市低碳绿色过程装备国际联合研究中心,天津 300222【正文语种】中文【中图分类】TQ051喷雾冷冻干燥(spray-freeze drying，SFD)是近几年来开发的一种新型的工程技术，可以生产独特的粉末状产品，同时还包括常规冷冻干燥产品的优点，主要用于奶粉、药物蛋白、卵清蛋白、流感疫苗[1-4]等高附加值热敏性产品的制备．为了解决粉体的团聚、粉体颗粒尺寸不均匀等现象，进一步提高喷雾冷冻干燥技术在工程实际中的应用，实现批量生产，李占勇等[5]设计了一种惰性粒子流化床喷雾冷冻干燥设备，即在密闭的流化床内引入惰性粒子作为流化载体，同时这类载体颗粒也可作为最终产品的添加剂使用，在封闭的流化床内雾化液滴在处于低温且流化状态的载体颗粒上进行冻结、升华干燥和剥离等操作．由于整个干燥过程处于密闭的系统下操作，所有步骤都在同一个设备中连续的运作，避免了污染环境，通过这种方法可以实现料液食品和含药性成分的溶液一步干燥成粉体产品，无需二次加工；而且，设备结构简便、操作过程方便快捷、能够实现设备的一体化．液滴在载体上的涂覆效果是影响该过程最终产品的颗粒结构的重要因素，因此研究液滴撞击低温载体颗粒表面动力学行为，进而作为以后设备工程化应用的理论指导．Bakshi等[6]通过实验研究了单液滴撞击干燥球形表面的过程，从实验和理论方面研究了液滴撞击球面时液膜厚度的变化过程．通过对实验图像的分析可以得出结论：液滴撞击过程液膜的形态变化可以分为三个阶段，分别为液膜初始快速铺展阶段、惯性力主导阶段和表面应力和黏性力主导的阶段；Walford等[7]详细研究了空气中微小液滴的冻结机理，实验是将水滴轻轻地落在冷铜表面，冻结形成冰的尖塔状颗粒，得出液滴冻结过程中固液交界面处剪切牵引力与水平的冷表面平行，冰珠的黏性力在-22℃的情况下达到最大值．Hu等[8]实验研究结冰的小水滴的非稳态传热和相变过程，以阐明结冰现象的重要微观物理过程．实验采用基于分子的寿命标记法(MTT)技术的开发和实施，得出成液态的小水滴的平均温度在不断增加，而不是减少．这些研究中大多是对毫米级的液滴在撞击低温壁面过程中的动力学行为，很少涉及微米级液滴的碰撞问题，且液滴与壁面的撞击现象多涉及平面，很少涉及曲面的碰撞现象，因此本文主要研究在颗粒表面低温状态下(-20、-30℃)雾化液滴(240、400、600µm)撞击低温球形颗粒过程中液膜的铺展等动力学行为，其中载体颗粒的尺寸为 3mm、5mm．通过研究液滴在载体颗粒的涂覆现象对制备表面具有多孔结构的粉体颗粒提高粉体的速溶性和尺寸均匀性具有重大意义．1 材料及方法1.1 实验材料采用的料液为黏度较大的普鲁兰溶液作为液滴材料．普鲁兰多糖作为新增 4种食品添加剂产品之一，结构上极富有弹性，溶解度比较大，而且成膜性、可塑性、黏性均较强，因此广泛被应用于医药、食品、轻工、化工和石油等领域．实验使用蒸馏水溶解普鲁兰多糖配成质量分数分别为 5%、10%、15%、20%的普鲁兰多糖溶液，用黏度计(DV-Ⅲ型，美国博力飞公司)测得其黏度[9]．质量分数为 20%溶液黏度为0.908Pa·s，该黏度已接近喷雾极限，因此质量分数为20%的溶液并无研究意义；质量分数为 5%、10%的溶液黏度分别为0.0528Pa·s、0.1435Pa·s，但由于其中的普鲁兰多糖含量较少，干燥等量的糖需消耗更多能源．因此，本文采用质量分数为 15%的普鲁兰多糖溶液，其黏度为0.2215Pa·s．1.2 实验仪器与设备如图 1所示，实验装置主要有液滴产生装置、图像采集所用的计算机、高速摄像机、不锈钢球及其配套支撑架、照明灯、在线式红外线测温仪和制冷冰柜.图1 实验装置示意图Fig. 1 The diagram of experimental device1.2.1 液滴发生装置微米级液滴是由微胶囊造粒仪(B-395Pro型，瑞士 BUCHI公司)产生的，它利用层流液体喷射并加以高频率振动，制造出极其均匀的圆形微颗粒，如图2所示．该设备生成的球形液滴粒径可以根据喷嘴的选择预先设定，范围为 0.15～2mm，粒径分布窄(＜5%标准偏差)．液滴产生后具有一定动能，并竖直下落撞击在颗粒表面．本实验选用液滴直径(dL)分别为 240、400、600µm，液滴出口温度为室温，喷嘴流量为8mL/min．图2 微胶囊造粒仪Fig. 2 Microcapsule granulator1.2.2 制冷调控装置本文研究雾化的液滴撞击球面温度(T)为-20、-30℃的颗粒的碰撞过程．为满足实验要求，利用冷柜(DW-60W156型，海尔公司)作为制冷装置．冷柜的内部尺寸为长100cm、宽 70cm、高 60cm；温度检测装置采用在线式红外线测温仪(DT-380型，东美公司)．1.2.3 高速摄像装置实验是通过高速摄像机记录液滴的碰撞过程，并对其进行数据分析，从而揭示液滴碰撞过程中动力学行为．拍摄采用高速摄像机(SA3系列，日本 Phtron公司)搭配Tokina微距镜头(100mm，f-2.8)．为了获得的照片具有良好的清晰度，全面的记录液滴运动过程，在实验过程中将拍摄速度定位 5000帧/秒，图像为 1024像素×512像素，摄像机和被拍摄的颗粒在同一个水平面上．为了清楚地拍摄整个撞击过程的液滴运动状态，采用背光法拍摄，照明光源由60W的 LED摄影灯提供，在光源和撞击球面之间设有柔光罩．采用低照度的光源避免背光拍摄过程中对相机的损害，同时采用柔光罩可以柔化强光使光线均匀平行地投射在球面上．1.3 实验方法由于整个实验过程都是在冷柜中完成，为了提高效率保证实验环境温度恒定，在实验开始前选取 10颗等直径钢球放置在长 20cm、宽 2.5cm、高 0.8cm的铝板上(铝板上有10个手工开凿的圆形凹槽，凹槽直径为 2mm，深度为 1mm，相邻凹槽的间距为2cm)．将铝板放置在中间开槽矩形铝管中，且可以自由滑动，使得雾化液滴通过槽的间隙撞击在钢球表面而且不影响其他钢球的撞击涂覆．移动铝板，使铝板上第一个钢球与铝管槽、喷嘴三者保持同一直线，打开液滴产生装置，并用高速摄像机记录，调节升降台，使喷嘴与钢球球心距离为 50cm，移动铝板，对下一刻钢球重复实验，依此顺序记录 10次钢球表面的碰撞行为．1.4 数据处理以液膜的厚度及铺展弧长描述液滴在碰撞过程中的形态变化．图像处理采用Matlab软件，首先对图像进行灰度处理，提取图像中液膜与钢球边界，然后对钢球轮廓进行拟合．钢球的直径是定值，以钢球为参照物进行标定，然后采用图3所示的处理过程可以得出液膜厚度和铺展弧长．图3 Matlab图像处理过程Fig. 3 Matlab image processing process定义液膜厚度为 H，液膜顶点到圆心的距离为L，R为涂覆球面半径，则液膜的厚度图4 液膜示意图Fig. 4 Diagram of liquid film如图 4所示通过像素扫描可得液膜的边界定点位置，将两定点与圆心连接可得到两条连线之间的夹角θ，则液膜铺展弧长为定义颗粒的周长为C，则液膜铺展弧长占颗粒周长比定义液膜厚度占颗粒半径比2 结果与讨论2.1 液滴碰撞过程在球面温度为-30℃时，直径为600 μm 的液滴撞击在直径为5mm的钢球表面，液膜在2.6ms的时间范围内的形态变化过程如图 5所示．对比图 3发现液滴撞击位置略有不同，这是由于液滴粒径较小，进入冷柜后，在冷气流影响下，发生偏移，导致撞击位置发生偏差，但实验图像与对心撞击位置偏移较小，故忽略此误差影响，并且可以看出液膜呈现厚度逐渐增加、对应弧长逐渐减小的趋势．根据 Mitra等[10]的实验可知，在常温状态下液滴由铺展状态到恢复稳定状态大约需要15ms．随着球面温度降低，固体表面的黏性力增加，在碰撞过程中液滴的表面张力也随之增大，从而在液滴铺展和回缩阶段阻止液滴运动的阻力也随之增大．因此，液滴在过冷表面的运动时间与常温状态相比也会大大缩减．图5 液滴撞击过程液膜的形态变化实验图像Fig. 5 Snapshot of morphological changes of liquid film during droplet impacting process2.2 过程参数对液膜形态的影响2.2.1 液滴直径对液膜形态的影响选取液滴直径为 240、400、600µm 的液滴进行碰撞实验，碰撞过程中的液膜厚度和α 变化分别见图6和图7．图6 球面温度为-30℃时，不同直径液滴撞击 5 mm球形颗粒过程中的液膜厚度变化Fig. 6 Impacting effect of droplets of different diameters on the thickness of liquid film impacting on 5 mm spherical particles with spherical temperature of-30℃由图6可知：在球面温度为-30℃时，在t=0ms时，液滴开始接触钢球，并开始铺展，t=0.5ms时铺展到最大，此时液膜厚度最小，随后液膜厚度呈现先急剧增加，然后趋缓，最后趋于稳定的状态．这与文献描述的常温下液滴的碰撞过程有很大不同：在常温下的液滴碰撞过程中，由于受到惯性力、黏性力、表面应力的相互作用，液滴形态变化有明显的回缩和振荡过程；然而，在低温状态下液滴撞击球面过程中，由于受球面温度的影响，液滴在过冷表面铺展的瞬间液膜与固体表面交界面被冻结形成冰膜，冰膜的表面应力和黏性力都急剧增加，从而阻碍液滴运动．具体过程是，初始阶段的液滴在惯性力的主导下迅速铺展，然后在表面应力和弹性势能的作用下逐渐回缩直至稳定．液滴内部的弹性势能由于受到较大黏性力的影响很快转化为耗散能[11]，因此低温状态下液滴的碰撞过程没有明显的振荡过程，且冰膜形成后冰核逐渐增大，水-冰界面逐渐向上推移直至整个液膜被冻结[12]．如图6所示，随着液滴直径的增大液膜厚度也随之增加．图7 球面温度为-30℃时，不同直径液滴撞击 5 mm球形颗粒过程中的α 变化Fig.7 Variation of α with tim e and the droplets impingement on 5 mm spherical particles of different diameters at the temperature of -30℃由图 7可知：在碰撞初始阶段瞬间铺展到最大值，其最大铺展弧长随着液滴直径的增加而增加．液膜铺展弧长整体趋势呈现先降低然后趋于稳定状态．液滴在碰撞的初始阶段由于受到黏性力影响，液滴的初始动能不断地向耗散能转化，直至液滴铺展弧长达到最大值．液滴在表面应力和弹性势能作用下不断地回缩，在液滴回缩阶段同时受到液滴黏性力的影响，液膜迅速地达到最小铺展弧长[13]．虽然在回缩阶段液膜铺展弧长有轻微的波动，但整体呈现减小趋势并最终趋于稳定状态．2.2.2 球面温度的改变对液膜形态的影响统计液膜的厚度与载体颗粒的比值可以直观反映液膜在钢球表面的涂覆程度，结果见图 8．由图 8可以看出：不同球面温度下液膜的厚度在碰撞初始状态时大致相同，随后呈现逐渐增加的整体趋势，但不同球面温度时的最大液膜厚度也不相同．随着球面温度的不断降低，液膜厚度逐渐降低．与低温状态相比，常温状态下液膜的厚度明显较大．在碰撞的初始阶段液滴瞬间铺展到最大，由于液滴初始动能较大，铺展过程瞬间完成，黏性力作用时间较短，因此此时液膜的厚度与所处的球面温度无关，但随后，由于与常温状态相比低温状态下液滴表面应力和黏性力明显高，因此低温状态下液膜的厚度最大值明显小于常温状态下的最大值．当球面温度为-20、-30℃时液膜厚度变化趋势相似，说明在该低温状态下，液滴表面的应力与黏性力基本相同，液滴运动与冻结状态也十分相似．图8 不同球面温度条件下，600 μm液滴撞击5 mm球形颗粒过程中的β变化Fig. 8 Changes of β in the process of 600 μm droplet impinging on 5 mm spherical particles at different temperature选择液滴直径分别为 400、600µm，球面温度分别为 25、-20、-30℃，研究液滴撞击球面时液膜铺展变化，结果如图9所示．图9 不同球面温度条件下，不同直径液滴撞击 5 mm球形颗粒过程中的液膜铺展弧长变化Fig. 9 Variation of liquid film spreading arc length of droplets with different diameters impacting 5 mm spherical particles at different temperatures由图9可以看出：两组液滴的铺展弧长随球面温度的变化趋势基本相同，先急剧增大，然后降低，接着出现振荡，最后趋于稳定．显然，液滴直径越大液膜的铺展弧长也越大．其中对于同一组液滴，随着温度降低，液膜的铺展弧长也减小，这是因为随着温度的降低，液滴在与过冷的载体颗粒表面碰撞时，在液滴与固体表面交界处形成冰膜，造成液滴表面应力和黏性力随温度的降低而增加．由于表面应力和黏性力在液滴铺展回缩过程中起阻碍作用，因此温度越低则铺展弧长就会越小．由图 9还可以看出：随着球面温度的降低，液滴在过冷载体颗粒表面的振荡次数也随之减少，液滴在达到最大铺展弧长后会发生回缩和振荡的现象，这与液滴内部张力及内部势能有关，随着温度的降低黏性力急剧增大，内部势能向黏性耗散能转变，因此随着温度降低液滴内部耗散能降低，则液滴的振荡次数也会随之减少．相比于常温状态，低温状态下液滴会更快地进入稳定状态．因此，球面温度的变化对液膜的动力学特性有极大的影响．2.2.3 钢球直径对液膜形态的影响选取液滴直径为 240、400、600µm，钢球直径(dS)为 3、5mm，研究液膜铺展弧长和液膜厚度随钢球直径的变化，结果分别见图10和图11．图10 球面温度为-30℃时，不同直径液滴撞击不同直径球形颗粒过程中的液膜铺展弧长变化Fig. 10 Changes of liquid film spreading arc length when droplets of varying sizes impinge on spherical particles of different diameters at spherical temperature -30℃由图 10可以看出：对于不同的液滴直径和钢球直径，液膜铺展弧长都呈现先增大后缓慢减小，随后达到稳定状态．其次，液滴随钢球直径的增大其液膜铺展弧长也随之增加．相同直径的液滴撞击在 3mm和5mm的钢球表面，液滴在3mm的钢球表面液膜铺展弧度(θ)明显大于在 5mm 钢球表面的铺展弧度，但由于颗粒半径不同，5mm 钢球表面的液膜铺展弧长相对较长．从力学角度分析，直径较小载体颗粒的曲率较大，钢球表面上的液滴所受重力分量较大，液滴有向下运动的趋势，因此随着曲率增大，在液滴铺展时所受重力分量也随之增加，故其液膜铺展弧度增大；但弧度较大时，对应颗粒直径较小，液膜弧度较大时对应的弧长仍小于液膜弧度较小时对应的弧长．图11 球面温度为-30℃时，不同直径液滴撞击不同直径球形颗粒过程中的液膜厚度变化Fig. 11 Variation of liquid film thickness when droplets impinge on spherical particles of different diameters at spherical temperature of -30℃由图 11可以看出：液膜的厚度随时间呈现逐渐增加的趋势；不同直径的液滴撞击相同直径钢球表面，其液膜厚度随液滴直径的增加而增加；而相同直径的液滴撞击不同直径的钢球表面，液膜的厚度随钢球直径的增加而减小．这是因为随着钢球直径的增大，液膜弧长随之增大，随着相同直径的液滴在钢球表面液膜弧长增加，液滴与钢球表面接触的面积更大，当液滴在铺展到最大直径后，液膜所受黏性力和表面应力增大，即回缩阶段所受的阻力增加，故相同直径液滴撞击钢球表面时，随着钢球直径的增大，液膜的厚度随之减小．3 结论(1)在相同球面温度(-30℃)条件下，液膜厚度随液滴直径的增大而增加，液膜铺展弧长随液滴直径增大而增加．(2)在相同液滴直径的条件下，液膜厚度随球面温度的降低而不断减小；常温状态(25℃)与低温状态(-20、-30℃)下液膜厚度相差较大，但低温状态下的不同温度对应的液膜厚度相差较小；随着温度的降低，液膜的铺展弧长也会随之减小．(3)相同直径的液滴撞击不同直径钢球表面时，液膜铺展弧长随钢球直径的增加而增加，液膜的厚度随钢球直径的增加而减小．参考文献：【相关文献】[1]Rogers S，Wu W D，Saunders J，et al. Characteristics of milk powders produced by spray freeze drying[J]. Drying Technology，2008，26(4)：404-412.[2]Leuenberger H，Plitzko M，Puchkov M. Spray-freezedrying in a fluidized bed at normal and low pressure[J].Drying Technology，2006，24(6)：711-719.[3]Yeom G S，Song C S. Experimental and numerical investigation of the characteristics of spray-freeze drying for various parameters：Effects of product height，heating plate temperature，and wall temperature[J]. Drying Technology，2010，28(2)：165-179.[4]徐庆，李占勇，王瑞芳，等. 单液滴撞击球形表面的涂覆效果[J]. 天津科技大学学报，2013，28(1)：50-54.[5]李占勇，徐庆，吴中华，等. 一种惰性粒子喷雾冷冻干燥设备及方法：CN 102226629 B[P]. 2013-08-07.[6]Bakshi S，Roisman L V，Tropea C. Investigations on the impact of a drop onto a small spherical target[J]. Physics of Fluids，2007，19：032102-1-032102-12.[7]Walford M E R，Hargeraves D M，Smith S. Freezing of water drops on a cold surface[J]. Journal of Glaciology，1991，125(37)：47-50.[8]Hu H，Jin Z Y. An icing physics study by using lifetimebased molecular tagging thermometry technique[J]. International Journal of Multiphase Flow，2010，36(8)：672-681.[9]施琼琼. 速溶普鲁兰多糖颗粒的制备[D]. 天津：天津科技大学，2013.[10]Mitra S，Mayur J. Droplet impact dynamics on a spherical particle[J]. Chemical Engineering Science，2013，100：105-119.[11]徐庆，王瑾，李苗苗，等. 单液滴撞击冷板面的实验和模拟[J]. 化工学报，2016，67(10)：4160-4168.[12]Jin Z Y，Yang Z G. Visualization of icing process of a water droplet impinging onto a frozen cold plate under free and forced convection[J]. Journal of Visualization，2013，16(1)：13-17.[13]耿县如，徐庆，李占勇，等. 喷雾冷冻法单个液滴冻结过程模拟[J]. 化工进展，2012，31(5)：981-986.。

高速摄像机在数字图像相关分析DIC的应用-汽车车门振动测试为了研究汽车车门振动的动态行为，汽车主机厂商在验证汽车结构性能时，越来越倾向于采用数字图像相关分析（DIC）的光学测量技术。

工程师们使用DIC来绘制汽车车门在快速关门瞬态下表面的应变和位移。

新拓三维自主研发的DIC高速摄像机测量系统，DIC使用两个同步成像设备——高速摄像机能够以高速记录高分辨率的图像。

通过将高速影像和DIC三维运动跟踪软件相结合，工程师们可观察到微米级别的表面变形。

汽车快速关门过程的振动，直接关系到汽车车门的密闭性、吻合度和舒适度，在高速和加速过程中要达到如此高的精度，只有通过高速摄像机和数字图像相关法DIC的能力才有可能实现，它为汽车主机制造商测试汽车结构性能提供了一种强有力的测量方案。

DIC高速摄像机测量系统某汽车研究院为了掌握汽车车门结构振动的固有频率及振型，利用新拓三维DIC高速摄像机测量系统，测量车门在开启、关闭过程中的振动变形，为减振材料性能验证，分析振动幅度，检验车门的力学性能提供数据支撑。

新拓三维DIC高速摄像机测量系统，采用两台或三台高速摄像机实时采集被测物体各个变形阶段的图像，利用准确识别的标志点（包括编码标志点和非编码标志点）实现立体匹配，重建出物体表面点的三维空间坐标，并计算得到物体的变形量、三维轨迹姿态等数据。

DIC高速摄像机测量系统典型配置型号XTDIC-STROBE-HR规格5M9M12M 高速相机参数500万×3900万×31200万×3高速相机帧率75fps42fps30fps 位移测量精度0.01pixel控制系统标准型测量幅面10000×10000~400×300，单位：mm型号XTDIC-STROBE-HS规格4M 2.5M高速相机参数满幅400万x3，最高540fps;降幅，最高1800fps满幅250万x3，最高600fps;降幅，最高204,100fps位移测量精度0.01mm控制系统高速型测量幅面1000×1000~400×300，单位：mmDIC和振动分析搭配高速摄像机，工程师可以利用DIC进行振动分析。

利用高速摄像机记录固体颗粒运动轨迹
高速摄像机可以记录固体颗粒运动轨迹吗？
固体颗粒在垂直管道中的运动是非常复杂的物理过程,对微元体进行受力分析,建立了垂直管道中固体颗粒模型,并用高速摄像机对颗粒的上升阶段和悬浮阶段进行图像捕捉,得到了固体颗粒的运动轨迹,以此对颗粒运动规律进行了探索。

高速摄像机为什么可以记录到这样细微的固体颗粒运动轨迹呢？因为高速摄像机有着超高的拍摄频率，能够捕捉到像上述实验中类似高速移动物体的运动轨迹，能够抓拍到人们肉眼所不能仔细观察到的画面。

高速摄像机最早是由国外人研发的，国外现如今也有几个比较著名的高速摄像机品牌，国内高速相机起步有点晚，但这并不影响国产高速摄像机优秀的性能以及超高的性价比，近几年由合肥君达高科公司研发的高速摄像机便是国人的骄傲，它是由中国科技大学博士后团队共同努力研发的成果，打破了进口高速摄像机垄断中国这样市场的局面，是国内高速摄像机史上一个里程碑。

tsi piv操作规程TSI PIV（Time-Resolved Particle Image Velocimetry）是一种用于测量流体中速度场的实验技术。

本文将介绍TSI PIV的操作规程，包括实验准备、仪器设置、数据采集和分析等方面的内容。

一、实验准备在进行TSI PIV实验之前，首先需要准备好以下材料和设备：1. 流体介质：选择适合实验的流体介质，确保其透明度和稳定性；2. 激光器：选择合适的激光器，通常使用激光光源来提供光束；3. 高速相机：使用高速相机来记录流体中颗粒的运动；4. 激光光束整形器：用于整形激光束，使其能够提供平整的光面；5. 颗粒示踪剂：选择适合的颗粒示踪剂，如微米级的颗粒或气泡；6. 调节器件：包括透镜、滤光片等，用于调节激光光束的强度和方向；7. 实验装置：可以是实验槽、流道或其他适合实验的装置。

二、仪器设置1. 调整激光光束：使用激光光束整形器和调节器件，将激光光束整形为平整的光面，并调节其强度和方向；2. 安装相机：将高速相机安装在合适的位置，确保其能够准确记录颗粒的运动；3. 校准：进行相机和激光器的校准，以确保它们的工作状态良好，并能够准确测量速度场。

三、数据采集1. 颗粒示踪剂注入：将颗粒示踪剂注入到流体中，并充分搅拌，使其均匀分布；2. 激光照射：使用激光器照射流体，使颗粒示踪剂在光束下发出散射光；3. 数据采集：通过高速相机记录颗粒示踪剂的运动轨迹，获得一系列图像序列。

四、数据分析1. 图像处理：对采集到的图像序列进行预处理，包括去噪、增强对比度等；2. 矢量场计算：使用PIV算法对图像序列进行处理，计算出颗粒示踪剂的矢量场；3. 数据可视化：将计算得到的矢量场进行可视化处理，生成速度场图像；4. 数据分析：根据实验需要，对速度场进行进一步分析，如计算平均速度、湍流强度等。

TSI PIV是一种非常有用的流体力学实验技术，可以用于研究各种流体现象，如湍流、边界层等。

超高速相机
超高速相机就是有着超高速拍摄频率的相机，它与高速相机的区别只是叫法不同，国外统一称为“High-speed Camera”。

超高速相机的拍摄频率能够达到几千甚至上万帧每秒，而普通相机却只是几十帧，这和超高速相机比起来，简直是小巫见大巫。

超高速相机最早是由国外研发的，作为商品进入中国市场在2003年，那时国内还没有自己的超高速相机品牌，所以国内市场上的超高速相机一直是被国外过垄断的，价格一直居高不下。

直至2010年，国产超高速相机的出现才打破这一局面。

国产超高速相机——千眼狼超高速相机是由合肥君达高科自主研发的，有着强大的中国科技大学博士后团队作为技术支持。

千眼狼超高速相机有着自己的核心技术，是国人智慧的结晶，它也有着自己独创的技术，如USB3.0的设计，方便国人的操作习惯。

千眼狼超高速相机轻巧的设计，坚固的材质，经济的价格，完善的售后都是它作为国内唯一一款国产超高速相机的优点，不是进口的超高速相机所能比拟的，它也是超高速相机在中国历史上一个重要的里程碑。

千眼狼高速相机用后感受
作为中国科技大学实验室的一名老师，因为最近实验室在做关于微米粒实验，需要用到高速相机，便开始在网络上找寻一些商家。

开始想的是进口的肯定质量好点，然后便找了约克这个牌子的代理商，要求试拍，但效果一般，价格还很昂贵，于是我便考虑了一下，打算再比较几个进口的品牌，发现都是类似的。

后来在网上有看到国内也有自己的国产高速相机，便进行搜索，发现了千眼狼这个牌子的高速相机，于是便抱着尝试的心态进行了联系。

售前的工作人员很热情的为我介绍了大致情况，然后主动提出可以免费试拍，于是便进行了试拍。

效果出奇的好，在跟进口的高速相机性能参数一样的情况下，千眼狼的价格更是非常实惠，而且他们还承认三年免费维修，这在进口高速相机代理商那里都是没有听过的，最多的一年。

现在使用千眼狼高速相机2F01已经快半年的时间了，期间没出现任何问题，软件方面的配套也很全，及时更新了的系统千眼狼的工作人员也会第一时间通知我们，称得上是与时俱进的好产品。

期间推荐给我们学校其他实验室以及其他高校，好的民族品牌就更应该让大家知道，一起分享。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期基于微米级颗粒临界沉积/剥离标准的研究进展邵宏勋，谢俊，桂玉双，李润东（沈阳航空航天大学能源与环境学院，辽宁 沈阳110136）摘要：基于气固两相流动的微颗粒沉积一直是一个棘手的问题，作为一种常见的物理现象，带来的影响更多是负面的，如砂粒导致涡轮叶片的磨损，飞灰颗粒引起锅炉换热面结垢腐蚀等一系列问题。

尽管吹灰方案的不断优化已经很大程度减少了飞灰沉积带来的负面影响，但仍有一些不可控或意外的问题存在。

因此，归纳分析颗粒黏附行为规律对工程颗粒沉积的抑制具有重要意义。

本文以锅炉飞灰沉积为主要背景，阐述了以惯性撞击为主导机制的颗粒黏附机理与特性，回顾了近年来对临界沉积标准的研究工作，重点剖析了沉积因素对颗粒黏附/反弹判据标准的影响，总结了颗粒剥离的主要判断准则，通过横向对比相关判据存在的问题与联系，说明了颗粒黏附判据标准的研究现状与存在的问题，为实现锅炉沉积的有效抑制及颗粒剥离理论的推广提供技术理论支撑。

关键词：微米颗粒；沉积模型；临界捕集速度；恢复系数；临界剪切速度中图分类号：TK-9；TQ021 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6141-16Research progress of critical deposition/stripping standards based onmicron-sized particlesSHAO Hongxun ，XIE Jun ，GUI Yushuang ，LI Rundong(College of Energy and Environment, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, Liaoning, China)Abstract: It is a thorny problem for micro-particle deposition based on gas-solid flow. Particle deposition is a common physical phenomenon but with more negative impact, such as the wear of turbine blades caused by sand particles, scale corrosion caused by fly ash particles on boiler heat exchange surface and so on. Although the continuous optimization of soot blowing scheme has greatly reduced the negative impact of fly ash deposition, there are still some uncontrollable problems. Therefore, it is of great significance to summarize and analyze the law of particle adhesion behavior to suppress particle deposition in engineering. Based on the main background of boiler fly ash deposition, this paper expounded the mechanism and characteristics of particle adhesion dominated by inertial impact, reviewed the research work on critical deposition criteria in recent years, focused on the analysis of the influence of deposition factors on the criteria of particle adhesion/rebound, and summarized the main criteria of particle detachment. By comparing the problems and connections of relevant criteria horizontally, the research status and existing problems of particle adhesion criteria was explained, which provided technical and theoretical support for the effective suppression of boiler deposition and the promotion of particle detachment theory.综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0084收稿日期：2023-01-17；修改稿日期：2023-03-13。