KR100855511B1 - 유동 분석 방법과 분석 장치 - Google Patents

유동 분석 방법과 분석 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100855511B1
KR100855511B1 KR1020017010992A KR20017010992A KR100855511B1 KR 100855511 B1 KR100855511 B1 KR 100855511B1 KR 1020017010992 A KR1020017010992 A KR 1020017010992A KR 20017010992 A KR20017010992 A KR 20017010992A KR 100855511 B1 KR100855511 B1 KR 100855511B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
detection space
image
color
flow
Prior art date
Application number
KR1020017010992A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020007315A (ko
Inventor
아른트슈테판
하이넨크리스티안
라이만클라우스
루크보도
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20020007315A publication Critical patent/KR20020007315A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100855511B1 publication Critical patent/KR100855511B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/18—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/18—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance
    • G01P5/20—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance using particles entrained by a fluid stream
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/704—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow using marked regions or existing inhomogeneities within the fluid stream, e.g. statistically occurring variations in a fluid parameter
    • G01F1/708—Measuring the time taken to traverse a fixed distance
    • G01F1/712—Measuring the time taken to traverse a fixed distance using auto-correlation or cross-correlation detection means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/001—Full-field flow measurement, e.g. determining flow velocity and direction in a whole region at the same time, flow visualisation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

본 발명은 유동 분석 및 정량화를 위한, 특히 액체 또는 기체 상태에 있는 유동의 속도 성분의 3차원적 결정 또는 3차원적 가시화를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이를 위하여, 적어도 부분적으로 검출 공간(25) 내에 함유된, 유동을 특징짓는 입자들(30, 31, 32, 33, 34, 35)에 의해 부분적으로 방사 또는 산란되는 전자기파, 특히 광이 적어도 하나의 검출 장치를 이용하여 2차원 주파수 선택적 또는 주파수 대역 선택적으로 기록된 이미지(40, 41, 42, 43)의 형태로 검출되어 그로부터 유동이 결정된다. 조명 장치는 적어도 거의 평행하는, 공간적으로 연속 배치된, 검출 공간(25)을 적어도 부분적으로 조사하는, 상이한 주파수 또는 상이한 주파수 스펙트럼의 전자기파를 가진 라이트 시트들(19, 18, 17, 20, 21, 22)을 발생시킨다.
Figure R1020017010992
유동 분석, 유동량, 이미지, 검출 공간, 조명 장치, 라이트 시트

Description

유동 분석 방법과 분석 장치{Method and device for flow analysis}
본 발명은 독립항들의 전제부에 따른, 유동 분석 및 정량화를 위한, 특히 액체 또는 기체 상태에 있는 유동의 속도 성분의 3차원적 결정 또는 3차원적 가시화를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
유동 속도의 측정과 유동의 가시화는, 특히 공기 역학과 유체 역학에서 매우 상이한 유동 현상들을 분석 및 최적화하는 경우 사용되며, 또한 공정 기술과 제조 기술 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 이 경우 기계적, 전기 기계적 유동 측정 방법뿐만 아니라 광학적 유동 측정 방법이 사용되고 있다. 기존의 광학적 유동 측정 방법은 점, 면 및 공간 측정 방법으로 대강 구분될 수 있다.
지금까지는, 소위 토탈 필드 방법(total field method)을 이용함으로써 불안정한 유동 과정 또는 3차원 난류 구조에 대하여 면 측정이 가능하였다. 이 방법은 액체 또는 기체 유동에서, 부유하는 입자의 산란광(scattering light)을 라이트 섹션(light section) 또는 라이트 섹션 시트(light section sheet)에서 검출한다.
또한, 면 측정 방법인 경우에는, 소위 "입자 이미지 속도 측정법(PIV; Particle Image Velocimetry)" 또는 "입자 트랙킹 방법(Particle Tracking Method)"이 통상적이다. 여기서, 유동 특성과 관련하여 분석하고자 하는 매질 내에서 부유 입자 그룹 또는 개별 부유 입자들의 이동은 상관관계 알고리즘(correlation algorithm) 또는 트랙킹 알고리즘을 이용해서 결정된다.
또한, 면 측정 방법에서는 라이트 섹션 시트와 수직한 부유 입자의 정상 속도 성분을 결정하기 위하여 동시에 두 개의 상이한 유색 라이트 섹션들이 사용되는 것이 알려져 있다. 이것에 대해, 예컨대, 1991년 국제 심포지엄 FLUCOME에서 발표한 I. Kimura와 Y. Kohno의 "시공적 이미지 상관관계에 기초한 유동장에서 3차원 속도 벡터의 측정(Measurement of three-dimensional velocity vectors in a flow field based on spatio-temporal image correlation)" 609 내지 615쪽, 1996년 스프링어 출판사에서 출간한 것으로서 유체 실험 21의 312 내지 314쪽에 기재된 C. Brueker의 "칼라 코드화 광 시트에서 공간 상관관계를 통한 3차원 PIV(3-D PIV via spatial correlation in a color-coded light-sheet)" 및 1998년 스프링어 출판사에서 출간한 것으로서 유체 실험 8의 228쪽 내지 230쪽에 기재된 A. Cenedese와 A. Paglialunga의 "PIV를 이용한 제 3 속도 성분을 결정하기 위한 새로운 기술(A new technique for the determination of the third velocity component with PIV)"을 참고할 수 있다.
1996년 M. Raffel 등이 저술한 것으로서 광학 기술 35장 7단락의 2067 내지 2074쪽에 기재된 "이중 평면 입자 이미지 속도 측정법의 분석적 및 실험적 연구(Analytical and experimental investigations of dual-plane particle image velocimetry)"에는 초퍼 디스크(chopper disk)를 이용하여 개별 라이트 섹션을 두 개의 라이트 섹션 위치에서 3차원으로 변환하는 것이 추가로 제공되어 있다.
또한, 1992년 스프링어 출판사에서 출간한 것으로서 유체 실험 13의 357 내지 359쪽에 기재된 F. Dinkelacker 등이 저술한 "등급별 강도를 갖는 광 시트를 사용하는 PTA를 이용한 제 3 속도 성분의 결정(Determination of the third velocity component with PTA using an intensity graded light sheet)"에는 하나의 두꺼운 라이트 섹션을 이 라이트 섹션의 두께에 따라서 강도별로 변조시키는 것이 알려져 있다.
요약해서 설명하면 상기 면 측정 방법들은 하나의 평면 내에서 부유 입자들의 속도 성분을 결정하며, 그 결과 조사하고자 하는 액체, 또는 조사하고자 하는 기체 내의 유동을 분석하는 것이다. 그렇지만, 이 방법은 체적에서가 아니라 평면에서만 3차원 유동을 분석할 수 있다.
공간 측정 방법, 즉 체적 내 유동 분석을 가능하게 하는 측정 방법은 입체 방법(stereoscopic method)이고, 상기 입체 방법은 예컨대 1988년 스프링어 출판사에서 출간한 것으로 유체 실험 6의 25 내지 32쪽에 기재된 R. Racca와 J. Dewey의 "3차원 유동장에서의 자동 입자 트랙킹 방법(A method for automatic particle tracking in a three-dimensional flow field)"이 알려져 있으며, 또는 1984년 T. Chang 등이 저술한 것으로서 광학 기술 23장 3단락 282 내지 287쪽에 기재된 "3차원 유동장의 분석을 위한 이미지 프로세싱의 적용(Application of image processing to the analysis of three-dimensional flow fields)"에서는 스테레오스코픽 렌즈를 이용한 처리 방법을 제안하고 있다. 이 방법에서는 2개 내지 4개의 카메라를 사용하여 여러 방향으로부터 유동장을 기록한다.
상술한 바와 같은 모든 공간 측정 방법들은, 분석하고자 하는 유동장에 연속 조사를 실시하며 및/또는 분석하고자 하는 체적을 다수의 이미지 검출기를 이용하여 여러 가지 방향에서 기록한다는 공통점을 갖는다. 그러므로, 이 방법은 셋업 시간, 광학적 접근성 및 관찰 방향과 관련한 제한이 중요한 역할을 하는 실제에 있어서 제한적으로만 사용될 수 있다. 후자는 홀로그래픽 방법에도 해당된다.
마지막으로, 1995년 스프링어 출판사에서 출간한 것으로서 유체 실험 19의 255 내지 263쪽에 기재된 C. Bruker의 "스캐닝 광 시트 내에서 디지털-입자-이미지 속도 측정법(DPIV): 짧은 실린더 주위에서 유동하는 3차원 출발 유동(Digital-Particle-Image-Velocimetry(DPIV) in a scanning light sheet : 3-D starting flow around a short cylinder)"에는 공간 측정 방법이 알려져 있는데, 이 방법에서는 분석하고자 하는 체적이 드럼 스캐너를 이용하여 단색 레이저빔으로 주사된다. 부유 입자에 산란되며, 유동을 특징짓는 산란광의 기록은 시간 함수로서 고속 카메라에 의해 이루어진다. 이를 위해, 각각의 개별 라이트 시트 위치들은 분석하고자 하는 체적에서 별도로 기록되기 때문에, 유동장의 기록은 사용된 카메라의 이미지 반복 주파수에 결부된다. 또한, 검출 공간 내에서 각각의 개별 라이트 시트 위치의 분리된 기록은 매우 많은 데이터량과 상응하는 높은 메모리 용량을 발생시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 검출 공간 내에서 기체 및 액체 상태에 있는 유동의 분석 및 유동 속도의 측정을 3차원적으로, 그리고 간편하면서 신속하고 저렴하게 실시하는 데 있다.
종래 기술에 비하여, 독립항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 장치는, 특히 검출 장치와 관련해서 비교적 저렴한 장치 비용의 장점을 갖는다. 또한, 단지 하나의 관찰 방향 및 하나의 CCD-칼라 카메라만을 필요로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 발생하는 데이터량이 비교적 적으며 이로 인하여 쉽게 그리고 간단하게 처리 및 평가될 수 있다는 장점을 갖는다.
마지막으로, 본 발명에 따른 방법에서 달성될 수 있는 분해능 또는 측정 정확도는 더 이상 고속 카메라의 이미지 반복 주파수와 관련되는 것이 아니라, 상호 인접한, 평행하는, 공간적으로 연속 배치된 두 개의 라이트 시트들의 발생시 거리와 시간적 차이에 의해서만 제한된다.
본 발명의 바람직한 개선은 종속 청구항에 제시된 조치에 의해서 발생된다.
상이한 칼라 또는 상이한 주파수 스펙트럼을 가진 광을 포함하는 다수의 라이트 시트들이 사용되는 것이 매우 바람직하며, 상기 칼라들은 가시 주파수 범위뿐만 아니라 근자외선 또는 근적외선에 놓일 수 있다. 이러한 경우에, 검출 공간의 내부에서 유동을 특징짓는 입자들로부터 시작하는 또는 산란되는 광의 기록을 위해 종래의 비교적 저렴한 CCD 카메라가 적합하다.
전자기파 또는 광으로서는 한편으로 멀티 칼라 광빔이 적합하고, 여기서 멀티 칼라는, 가시 주파수 범위에서 넓은 주파수 스펙트럼을 커버하고 예를 들어 인간의 눈에는 흰색 또는 혼합색으로 보이는 광빔을 의미하며, 다른 한편으로는 경우에 따라 하나 또는 다수의 상이한 칼라 또는 기본 칼라를 가진 다수의 광빔도 의미한다.
상기 광빔에 대한 광원은, 하나 또는 다수의 레이저 또는, 필요시 혼합 또는 기본 칼라(적/녹/청)와 같은 각각의 상이한 칼라들을 발생시키는 레이저 다이오드의 장치일 수 있다. 또한, 점 형태의 광면을 갖는 프로젝션 램프가 사용된다.
하나 또는 다수의 멀티 칼라 레이저빔이 매우 바람직한데, 그 이유는 이러한 방식으로 검출 공간 내에서 매우 양호한 시준화와 공간적 분해능, 또는 개별 라이트 시트의 분리가 얻어지기 때문이다.
이미지 검출기 또는 검출 장치의 지점에서, 평행한 라이트 시트들을 통한 검출 공간의 래스터 스캐닝(raster scanning)시, 항상 적어도 거의 일정하며 우수한 포커스 깊이를 보장하기 위하여, 검출 장치 또는 사용된 CCD-칼라 카메라가 연속적 또는 단계적 포커스 깊이 조절을 위한 추가의 장치를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예컨대 제어 유닛에 의한 포커스 깊이의 조절은, 시간적으로 차례로 발생된 라이트 시트를 통한 검출 공간의 래스터 스캐닝과 상관관계에 있다.
CCD-칼라 카메라 또는 검출 장치에 의해서 기록된 검출 공간의 이미지들을 평가하기 위하여, 기본적으로 알려진 알고리즘, 및 칼라 정보를 추가로 고려하는 "입자 이미지 속도 측정법"의 평가 방법이 적합하다. 그렇지만 또한, "입자 트랙킹 방법"이 사용될 수도 있다.
전체적으로, 본 기술분야의 당업자에게 알려진 상술한 방법에서는 칼라 인식 또는 주파수 또는 주파수 대역 인식과 관련해서 그리고 주파수 정보 및 칼라 정보의 평가와 관련해서 정상 속도 성분의 정량화를 위해 상기 방법이 확장되기만 하면 된다.
광원에 의해 제공된 멀티 칼라광의 간단하면서 신속한 필터링은 바람직하게는 알려진 음향 광학 모듈레이터에 의해 이루어지고, 상기 모듈레이터에 의해 칼라 혼합 또는 MHz-범위까지 도달하는 칼라 변화 주파수를 가지는 임의의 칼라 발생이 가능하다.
또한, 조명 장치는 바람직하게 시준기와, 갈바노미터 스캐너(galvanometer-scanner)를 가진 다각형 스캐너를 포함하는 것이 바람직하고, 이들에 의해 검출 공간이 높은 공간적 분해능, 즉 인접한 개별 라이트 시트의 좁은 폭 및 명확한 공간적 분리로 래스터 스캐닝될 수 있다.
본 발명은 도면을 참고로 하기의 설명부에서 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 유동 분석 장치의 기본 스케치의 평면도.
도 2는 2개의 상이한 시점에서 2개의 분리된 라이트 시트의 추가 2개의 세그먼트를 포함하는 검출 공간의 세그먼트의 3차원 도면.
도 3은 개별 입자의 유동 속도 성분을 계산하기 위해 검출 공간의 단부면에서 차례로 기록된 2개의 이미지를 도시한 도면.
도 4는 2개의 상이한 시점에서 기록되는 검출 공간의 개별 이미지를 도시한 도면.
도 5는 다수의 연속 스캐닝 프로세스로 도 4에 도시된 검출 공간을 나타낸 도면.
본 발명에 따른 방법의 요지는, 멀티 칼라 광의 형태로 전자기파를 방사하기 위한 조명 장치, 예를 들어 광원 및 후속 접속된 광학 부품에 의해, 여러 가지 색상의 또는 주파수 또는 주파수 스펙트럼이 상이한 적어도 거의 평행한 라이트 시트가 발생된다는 것인데, 상기 라이트 시트는 공간적 및 시간적으로 연속해서 배치되고, 검출 공간(25) 또는 이 검출 공간(25)의 영역을 스캐닝 또는 래스터 스캐닝할 수 있고, 상기 스캐닝 과정 동안 하나 또는 다수의 이미지 검출기 또는 검출 장치, 예를 들어 검출 공간(25)의 단부면(26)에 배치된 CCD-칼라 카메라(16)가 검출 공간(25)의 이미지를 기록한다.
이를 위해, 설명된 실시예에서 광원(10)으로서는 예컨대 펄스 모드 또는 지속파 모드로 동작하는 멀티 칼라 레이저 빔과 같은 멀티 칼라 광원이 사용된다.
그러나 대안으로서, 멀티 칼라 광빔이 상이한 칼라의 레이저 다이오드 또는 광학 부품에 의해 중첩되는 상이한 주파수를 가진 다수의 레이저로 구현될 수 있다.
멀티 칼라 광빔, 특히 멀티 칼라 레이저빔(11)의 발생을 위한 추가 가능성은 섬유 레이저(fiber laser)를 사용하는 경우에 생긴다.
검출 공간(25)의 영역 내에 공간적 및 시간적으로 연속해서 배치된 평행 라이트 시트의 스태거링(staggering)을 달성하기 위하여, 광원(10)에 연결하여 추가의 부품이 제공된다. 따라서 하나의 라이트 시트로부터 다음 라이트 시트로의 칼라 변화는 예컨대 음향 광학 모듈레이터(12) 또는 대안으로서 집적 광학 칼라 혼합기에 의해 이루어진다.
상이한 인접 평행 라이트 시트의 발생은, 음향 광학 모듈레이터(12)에 이어서 제공된 시준기(13), 후속하는 알려진 갈바노미터 스캐너(14) 및 후속하는 알려진 폴리곤 스캐너(15)에 의해 이루어진다.
상기 음향 광학 모듈레이터(12)에 이어서 제공된 이러한 부품들은, 음향 광학 모듈레이터(12)를 벗어나는, 적어도 거의 평행하며 공간적 및 시간적으로 연속 발생된 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22) 형태의 단색 레이저빔(11')에 의한 검출 공간(25)의 래스터 스캐닝을 야기한다. 여기서, "단색"이란 단지 레이저빔(11')이 레이저빔(11)에 비하여 감소된 주파수 스펙트럼과, 특히 입사 레이저 빔(11)과는 다른 칼라를 갖는다는 것을 의미한다. 따라서, 상기 레이저빔(11)이 예를 들어 흰색일 수 있는 반면, 레이저빔(11')은 예컨대 적색, 청색 또는 녹색이다. 물론, 레이저빔(11)이 녹색일 수 있는 반면, 레이저빔(11')은 예컨대 청색 또는 황색일 수 있다.
따라서 라이트 시트들(17, 18, 19, 20, 22)은, 음향 광학 모듈레이터(12)에 의해서 야기된, 상기 음향 광학 모듈레이터에 제공된 멀티 칼라 또는 흰색의 레이저빔(11)의 칼라 변화에 따른 칼라에 의해 구분된다.
바람직하게 검출 공간(25)의 래스터 스캐닝은, CCD-칼라 카메라(16)가 적어도 거의 연속적으로 검출 공간(25) 또는 라이트 시트들(17, 18, 19, 20, 21, 22)을 조사하도록 이루어진다.
유동 공간의 이미지의 기록은, 이미지 검출기 또는 CCD-칼라 카메라(16)에 대한 대안으로서 간섭 필터를 구비한 3-칩 특수 카메라, 예를 들어 소위 LLT3-카메라에 의해 이루어질 수 있다. 이 특수 카메라를 사용하는 경우에, 칼라들을 RGB-이미지의 적색, 녹색, 청색으로 나타내는 3 개의 개별 블랙-앤드-화이트 센서들(black-and-white sensor)이 사용된다. 이 경우에, 각 칼라들은 하나의 컴퓨터에서 개별 이미지의 중첩에 의해 재구성되며 거짓 칼라(false color)로 표현된다.
이러한 절차는 특히 작은 파장 스펙트럼만 커버하는 광원만이 사용되는 경우에 적합하지만, 그럼에도 불구하고 큰 칼라 스펙트럼이 구현될 수 있다.
평행 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22)에 의한 검출 공간의 래스터 스캐닝시, 검출 장치, 특히 CCD-칼라 카메라(16)의 라이트 시트들의 거리가 항상 변화하기 때문에, 적어도 거의 균일한 포커스 깊이를 보장하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에서, 검출 장치에는 포커스 깊이를 연속적 또는 단계적으로 조절하기 위한 장치가 할당되며, 이 조절은 예를 들어 알려진 제어 유닛을 통하여 일시적으로 변화되는, 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 위치와 검출 공간(25)에서 상관된다.
상기 검출 장치에 의해서 주파수 또는 주파수 대역 선택적으로 기록된, 검출 공간(25)의 2차원 칼라 이미지들의 평가는, 2개 또는 다수의 스캐닝 과정이 기록되는 단일 이미지 기록에 의해, 또는 각각 하나 또는 다수의 스캐닝 과정이 기록되는 다수의, 바람직하게 짧은 시간 동안 연속해서 기록된 이미지 기록에 의해 이루어진다.
검출 공간(25)에서 또는 이 공간 내에 포함된 액체 또는 기체 내에 부유된 입자들의 이동을 평가하기 위해 그리고 검출 공간(25) 내에 존재하는 국부적인 유동 특성의 이미지를 직접 나타내는 속도 성분(vx, vy, vz)을 결정하기 위하여, 상기 실시예에서는, 칼라 정보 평가를 통해 확대된 알려진 "입자 이미지 속도 측정법(Particle Image Velocimetry)"의 방법 또는 알려진 "입자 트랙킹 방법(Particle Tracking Method)"이 사용된다.
이러한 방식으로, 개별 라이트 시트들(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 내부에서 부유된 입자들(30, 31, 32, 33, 34, 35)의 위치는 종래의 라이트 섹션 방법과 완전히 유사하게 검출된다.
라이트 시트들(17, 18, 19, 20, 21, 22)에 대해 수직선 방향(y 방향)으로 상기 입자들(30, 31, 32, 33, 34, 35)의 위치는 각 산란광의 칼라를 결정함으로써 분명히 발생되는데, 그 이유는 각 칼라가 광을 방사 또는 산란시키는 입자들(30, 31, 32, 33, 34, 35)에 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22) 및 y 방향의 상응하는 위치를 명확히 할당하기 때문이다. 여기서 수직선 방향으로의 측정 정확도는 우선 각 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 폭에 의해 주어지지만, 2개의 인접한 라이트 섹션 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 산란광 신호의 강도 분포의 선택적 분석에 의해 y 방향(수직선 방향)의 함수로서 상승될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 높은 시간적 분해능을 얻기 위해, 2개의 라이트 시트들이 매우 신속하게 연속해서 배치되어 동일한 검출 공간(25)을 스캐닝한다. 이러한 조치는 예를 들어, 상응하는 제 2 조명 장치가 제공되거나, 또는 예를 들어 단색 입사 레이저빔(11')과 함께 상이한 색상의 제 2 입사 레이저빔이 제공되고, 상기 제 2 입사 레이저 빔 다음에 상응하는 광학 또는 음향 광학 소자가 접속됨으로써, 제 2 레이저빔이 제 1 레이저빔(11')에 대해 공간적으로 오프셋되어 발생되며, 교대로 발생된 두 개의 라이트 시트들이 긴밀하게 서로 연속적으로 동일한 검출 공간(25)을 스캐닝하도록 양 레이저빔들이 공간적 및 시간적으로 라이트 시트의 오프셋을 야기함으로써 구현될 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 도 1을 참조하여 설명된다. 도 1은 멀티 칼라 레이저빔(11)을 발생시키는 멀티 칼라 레이저 형태의 광원(10)을 갖는 유동 분석 장치(5)를 도시한다. 이 멀티 칼라 레이저빔(11)은 음향 광학 모듈레이터(12)에 제공되며, 이 모듈레이터는 알려진 방식으로, 제공된 멀티 칼라 광으로부터 규정된 주파수 또는 주파수 범위를 필터링함으로써, 단색 레이저빔(11')을 방사한다. 상세하게 설명하면, 이를 위해 음향 광학 모듈레이터(12)는 제공된 광의 칼라 혼합 또는 필터링을 야기한다. 따라서, 음향 광학 모듈레이터(12)로부터 방사된 단색 레이저빔(11')은 매우 신속한 순서로 자신의 칼라를 변화시킨다. 알려진 음향 광학 모듈레이터에 있어서, 예를 들어 상기 칼라 변화는 100kHz 내지 1MHz의 주파수 범위로 실시된다.
이와 같은 멀티 칼라 레이저빔(11)은, 예를 들어 다수의 베이스 칼라로 이루어진 칼라를 가진 레이저빔이다.
바람직하게는, 상기 칼라들 적, 녹, 청색이 사용되며, 이들은, 예를 들어 멀티 칼라 레이저빔(11)을 방사하는 아르곤-크립톤-레이저에 의해서 발생된다. 상기 음향 광학 모듈레이터(12)는, 고주파 칼라 변화가 이루어지고 각각 단색의 레이저빔(11')이 방사되도록, 멀티 칼라 레이저빔(11)에서 개별적으로 제공된 칼라의 강도의 변조를 실행한다.
상기 음향 광학 모듈레이터(12) 다음에 시준기(13)가 제공되는데, 이 시준기는 예를 들어 렌즈 시스템으로서 구현되며 이 렌즈 시스템을 이용하여 개별 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 두께를 조절할 수 있다. 바람직하게는, 개별 라이트 시트의 두께는 100㎛ 내지 1mm, 특히 500㎛ 내지 1mm의 범위에 놓인다.
연속해서 배치된 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 개수는 적어도 3개, 일반적으로 100 내지 200개와 같은 다수의 라이트 시트가 제공된다. 검출 공간(25)은 예를 들어 10cm × 10cm ×10cm의 크기를 갖는다.
상기 시준기(13) 다음에 제공된 폴리곤 스캐너(15)는 시간적으로 연속해서 제공된 단색 레이저빔(11')으로부터 개별 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 발생을 보장한다. 폴리곤 스캐너(15) 대신에 대안적으로 하나 또는 다수의 알려진 원통형 렌즈가 사용될 수 있다. 이 폴리곤 스캐너(15)는 바람직하게는 20,000 내지 60,000, 특히 40,000 rpm으로 회전한다. 스캔 속도는 바람직하게 측정 목적에 따라 조정되며, 기본적으로 경우에 따라 광학 부품의 사용 하에서 MHz 범위까지 상승된다.
따라서 전체적으로, 칼라가 고주파수로 변조되는 단색 레이저빔(11')은, 이미지 검출기로서 제공된 CCD-칼라 카메라(16)가 개별 시트의 연속 조사를 기록할 정도로 신속하게 하나의 시트로 안내된다.
상기 폴리곤 스캐너(15) 다음에 추가로 제공된 갈바노미터 스캐너 (14)가 여러 가지 색깔의 평행 라이트 시트들의 오프셋에 사용됨으로써, 이 라이트 시트들은 적어도 거의 평행하며, 공간적으로 연속 배치된 검출 공간(25)을 스캐닝하고, 이와 동시에 상기 연속 배치된 평행 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 칼라들은 상이하다.
이와 관련해서, 라이트 시트들(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 오프셋이 음향 광학 모듈레이터(12)의 칼라 변화와 동기로 이루어짐으로써, 적어도 거의 서로 평행하게 놓이는, 상이한 칼라의 라이트 시트(17, 18, 19, 20, 21, 22)의 체적이 발생하는 것이 중요하다. 이를 위해 도시하지 않지만 적합한 알려진 제어 부품이 제공된다.
검출 공간(25)의 이미지를 기록하기 위하여, 검출 공간(25)의 단부면(26)에는 CCD-칼라 카메라가 설치된다.
도 2는 상이한 라이트 시트들을 이용하여 검출 공간(25)의 세그먼트의 조사를 한번 더 도시한다. 상세하게 설명하면, 도 2는 인접한 4개의 라이트 시트들(17, 18, 19, 20, 21, 22)을 도시하며, 이 시트들은 공간적으로 서로 오프셋되며 시간적으로 연속적으로 상이한 칼라의 광으로 조사된다. 또한, 예시적으로 개별 산란 입자(30)가 제공되는데, 이 산란 입자는 두 개의 시점(t1, t2) 사이에서 라이트 시트(18)내의 제 1 위치로부터 라이트 시트(17)내의 제 2 위치로 이동한다. 이것은 도 2에서 한번 더 별도로 도시된다.
상기 검출 공간(25) 내에서 산란 입자(30)의 위치의 x 및 z 좌표는 CCD-칼라 카메라(16)의 이미지로부터 직접 발생된다. 시점 (t1 또는 t2)에서 두 개의 상이한 라이트 시트(18 또는 17) 내 위치에 의해 야기된, 산란 입자(30)의 상이한 칼라로부터, 우선 한편으로 시점(t1, t2)에서 y 방향에서의 입자(30)의 위치가 결정될 수 있고, 다른 한편으로 시점(t2, t1) 사이에서 시차(Δt)의 정보로부터, 산란 입자(30)의 x 및 z 방향에서의 유동 속도 외에도 y 방향에서의 유동 속도 성분도 발생된다.
도 3은 이것을 연속적으로 시점(t1, t2)에서 검출 공간(25)의 단부면(26)에서 CCD-칼라 카메라(16)에 의해 기록된 2 개의 이미지의 예시로 개략적으로 도시한다. 여기서, 상기 검출 공간(25)에서 부유된 산란 입자들(31, 32, 33)은 입사된 광을 산란시키며, 도 3에서 산란 입자들(31, 32, 33)에 대한 여러 가지 심볼들은 상기 산란 입자들(31, 32, 33)의 여러 가지 칼라들을 나타낸다.
상세하게 설명하면, 도 3에서는 시점(t1, t2)에서 2 개의 이미지들이 검출 공간(25)의 두 개의 완전한 스캐닝 과정을 나타내는데, 즉 전체적으로 평행하며 상이한 칼라의 라이트 시트들이 정확하게 두 번 발생되며, 검출 공간(25)의 두 개의 이미지가 기록된다. 따라서, 각 이미지에서 완전한 스캐닝 과정이 기록된다.
시차(Δt = t2 - t1)의 인식 및 산란 입자들(31, 32, 33)의 x 및 z 방향으로의 위치 변화로부터 이들의 x 및 z 방향으로의 속도 성분이 발생된다. 상기 개별 산란 입자의 y 방향 속도 성분(Vy = Δy/Δt)은 칼라의 평가에 의해서, 또는 시점(t1, t2) 사이에서 산란 입자(31, 32, 33)의 칼라 변화의 평가에 의해서 발생된다.
여기서, 상기 속도 성분(Vy)의 결정의 정확도는 개별 라이트 시트의 두께에 의존한다.
도 4는 전형적으로 기록된 이미지를 도시하고, 상기 이미지에서는 2개의 완전한 스캐닝 과정이 CCD-칼라 카메라(16)의 하나의 이미지에 기록된다. 상기 2 개의 기록은 시점(t1, t2)에서 짧은 시간 동안 연속해서 이루어진다. 검출 공간(25)의 스캐닝 과정의 전형적인 반복율은 보통 액체 상태에서 관찰하고자 하는 m/sec 단위의 유동 속도에 상응하게 100Hz 내지 1kHz 범위내에 놓인다. 그렇지만, 여기서도 설명된 방법에 의해 MHz 범위의 스캐닝율도 원칙적으로 가능하다.
상기 산란 입자들(30, 31, 32, 33, 34, 35)의 크기는 보통 1㎛ 내지 20㎛ 이다.
도 4에서는 산란 입자들(31, 32, 33)에 대한 여러 가지 심볼들이 도 3 에서와 같이 상기 입자의 여러 가지 칼라를 나타낸다. 여기서, 동일한 심볼들은 각각의 산란 입자기 동일한 라이트 시트에서 시점(t1, t2)에 존재하는 것을 의미한다.
도 3 내지 도 5는 단지 도해를 위해서만 사용되며 매우 간단한 개략도이다.
도 5는 도 4의 개선예로서 기록된 이미지를 도시하는데, 상기 이미지에서 총 7개의 완전한 스캐닝 과정이 시점(t1, 내지 t7)에서 기록된다. 따라서, 도 5에서는 도시한 2개의 산란 입자들(34, 35) 각각이 총 7개의 스캐닝 과정에 의해 검출됨으로써, 각 산란 입자들(34, 35)에 대해 일련의 연속하는 화소가 발생된다. 상기 일련의 화소들 내에서 다시 입자들의 칼라는 검출 공간내에서 상기 칼라의 y 방향 위치를 특징짓는다.
또한, 도 3에 따른 기록은 상술한 방식으로 변형된 크로스 상관 방법에 의해, 즉 "입자 이미지 속도 측정법 Particle Image Velocimetry"에서 사용되는 방법에 의해 평가될 수 있다.
도 4 및 도 5에 따른 기록은 마찬가지로 변형된 상관 알고리즘에 의해서, 특히 자동 상관, 또는 "입자 트랙킹 방법"에 의해 평가될 수 있다.
마지막으로, 도 5의 경우에 평가는 평가 알고리즘 없이 유동장의 양적 및 공간적 평가를 통하여 이미 이루어질 수도 있는데, 여기서 개별 산란 입자들의 경로와 이 경로를 따른 칼라 변화가 고려된다.

Claims (23)

  1. 유동 분석 방법에 있어서,
    적어도 부분적으로 검출 공간 내에 포함되며 상기 유동을 특징짓는 입자들로부터 부분적으로 방사되거나 또는 상기 입자에 의해 산란되는 전자기파를 검출하는 단계;
    상이한 주파수 또는 상이한 주파수 스펙트럼의 전자기파를 가지는, 적어도 2개의 평행한, 공간적으로 연속하여 배치된 라이트 시트들을 서로에 대해 시간적으로 연속하여 발생시키는 단계; 및
    상기 라이트 시트들을 이용하여 적어도 부분적으로 상기 검출 공간을 스캐닝하는 단계를 포함하는, 유동 분석 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    광 형태의 상기 전자기파를 가지는 상기 라이트 시트들이 사용되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검출 공간의 스캐닝은 적어도 하나의 이미지 검출기를 이용하여 기록되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    멀티 칼라 광빔이 사용되며, 상이한 칼라의 광을 갖는, 상기 평행한, 공간적으로 연속하여 배치된 라이트 시트들이 이 빔의 광으로부터 시간적으로 연속하여 발생되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도 2개의 광원이 사용되며, 상이한 주파수 또는 상이한 주파수 스펙트럼의 광을 갖는, 상기 평행한, 공간적으로 연속하여 배치된 라이트 시트들이 이 광원의 광으로부터 시간적으로 연속하여 발생되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 멀티 칼라 광빔은 펄스 모드 또는 지속파 모드에서 사용되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시간적으로 연속하여 발생되고 공간적으로 연속하여 배치된 평행한 라이트 시트들은, 이미지 검출기가 상기 검출 공간의 시간적으로 적어도 연속하는 조사를 감지하도록 상기 검출 공간을 스캐닝하는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 검출 공간을 스캐닝하는 동안 상기 이미지 검출기들의 포커스 깊이는, 시간적으로 연속하여 발생되고 공간적으로 연속하여 배치된 상기 라이트 시트들이 상기 이미지 검출기의 위치에서 각각 적어도 예리하게 이미지화되도록 연속적으로 또는 단계적으로 재조절되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검출 공간의 적어도 2회의 스캐닝은 짧은 시간 간격으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 이미지 검출기를 이용하여 상기 검출 공간의 2차원 칼라 이미지가 기록되며, 하나의 이미지에서 상기 입자들로부터 방사되거나 또는 상기 입자에 의해 산란되는 광이 상기 검출 공간의 적어도 2회의 스캐닝에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 이미지 검출기를 이용하여 상기 검출 공간의 2차원 칼라 이미지가 기록되며, 짧은 시간에 연속해서 기록된 적어도 2개의 이미지에서 상기 입자들로부터 방사되거나 또는 상기 입자에 의해 산란된 광은 검출 공간을 적어도 한 번 스캐닝함으로써 검출되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검출 공간의 기록의 평가는 "입자 트랙킹(Particle-Tracking)" 알고리즘 또는 상관법에 의해서 칼라 정보 또는 주파수 정보 또는 주파수 대역 정보를 고려하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    검출된 광으로부터, 상기 검출 공간의 기록된 2차원 칼라 이미지를 평가함으로써 상기 입자의 위치 또는 그 공간적 이동이 상기 3차원 검출 공간의 스캐닝 영역에서 시간의 함수로서 결정되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    스캐닝 과정들 사이의 지속 시간을 고려하여 개별 입자들의 국부적인 유동 속도가 결정되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
  15. 검출 공간 내에 포함되며, 유동을 특징짓는 입자들로부터 적어도 부분적으로 방사되거나 또는 상기 입자에 의해 산란되는 전자기파를 검출하는, 유동 분석 장치에 있어서,
    적어도 하나의 조명 장치가 제공되고, 상기 조명 장치에 의해 적어도 평행한, 공간적으로 연속하여 배치된, 검출 공간을 적어도 부분적으로 상이한 주파수 또는 상이한 주파수 스펙트럼의 전자기파로 조사하는 라이트 시트들이 서로에 대해 시간적으로 연속하여 발생될 수 있으며,
    적어도 하나의 검출 장치가 더 제공되고, 상기 검출 장치에 의해 상기 검출 공간의 적어도 하나의 영역의 2차원 이미지가 주파수 선택적 또는 주파수 대역 선택적으로 기록될 수 있는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 조명 장치는 적어도 하나의 광원을 포함하며, 상기 광원에 의해 전자기파가 상이한 주파수 또는 상이한 주파수 스펙트럼의 광 형태로 발생될 수 있는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    멀티 칼라 광원이 제공되며, 상기 광원의 광은 주파수 감지 부품에 의해서, 적어도 3개의 칼라로 분광될 수 있는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 장치.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 장치는 시준기와, 폴리곤 스캐너와, 갈바노미터 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 장치.
  19. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 장치는 상기 검출 공간의 적어도 하나의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 장치.
  20. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 장치는 적어도 하나의 칼라 카메라를 포함하며, 상기 카메라를 이용하여 상기 검출 공간의 2차원 칼라 이미지가 기록될 수 있는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 칼라 카메라는 포커스 깊이를 조절하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 장치.
  22. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    2차원 이미지를 평가 또는 저장하는 평가 유닛이 제공되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 장치.
  23. 제 5 항에 있어서, 상기 광원은 펄스 모드 또는 지속파 모드에서 작동되는 것을 특징으로 하는, 유동 분석 방법.
KR1020017010992A 1999-12-28 2000-11-24 유동 분석 방법과 분석 장치 KR100855511B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19963393.2 1999-12-28
DE19963393A DE19963393C1 (de) 1999-12-28 1999-12-28 Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Strömungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020007315A KR20020007315A (ko) 2002-01-26
KR100855511B1 true KR100855511B1 (ko) 2008-09-02

Family

ID=7934761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017010992A KR100855511B1 (ko) 1999-12-28 2000-11-24 유동 분석 방법과 분석 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6549274B1 (ko)
EP (1) EP1181561B1 (ko)
JP (1) JP2003518630A (ko)
KR (1) KR100855511B1 (ko)
DE (2) DE19963393C1 (ko)
WO (1) WO2001048489A2 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10018305C2 (de) * 2000-04-13 2002-02-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Strömungen
TW466346B (en) * 2001-03-05 2001-12-01 Nat Science Council A low-cost continuous-wave-laser (CW laser) digital particle image velocimetry
JP2007010524A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Univ Of Tokyo 微小流路内速度分布計測装置及び方法
US7880883B2 (en) 2007-10-12 2011-02-01 Interactive Flow Studies Corporation Fluid flow computation, visualization, and analysis
US7663754B2 (en) * 2007-10-12 2010-02-16 Interactive Flow Studies Llc Fluid flow visualization and analysis
DE102008002448A1 (de) 2008-06-16 2009-12-24 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren und System zur Bestimmung einer auf einen Körper einwirkenden Kraft
JP4806440B2 (ja) * 2008-11-12 2011-11-02 新日本空調株式会社 流体の流動状態測定方法
US10288641B2 (en) * 2010-01-29 2019-05-14 Worcester Polytechnic Institute System and method of measuring 2- and 3-dimensional velocity vector using cross-correlation velocimetry
US9182420B2 (en) * 2013-03-15 2015-11-10 Palo Alto Research Center Incorporated Phase-change enabled flow field visualization
KR101747543B1 (ko) * 2015-11-03 2017-06-14 한국항공우주연구원 입자영상유속계 및 그 제어방법
US9718562B1 (en) 2016-01-29 2017-08-01 General Electric Company System and method of evaluating the effect of dust on aircraft engines
US10782311B2 (en) 2017-02-28 2020-09-22 King Abdullah University Of Science And Technology Rainbow particle imaging velocimetry for dense 3D fluid velocity imaging
DE102018217530B4 (de) * 2018-10-12 2021-01-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Einrichtung zur Ermittlung von Positionen oder Trajektorien eines oder mehrerer Partikel
CN114061889A (zh) * 2021-12-14 2022-02-18 南京航空航天大学 一种用于第二模态波直接显示的超声同频观测装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5610703A (en) * 1994-02-01 1997-03-11 Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft-Und Raumfahrt E.V. Method for contactless measurement of three dimensional flow velocities
JPH1090294A (ja) * 1996-09-05 1998-04-10 Robert Bosch Gmbh ３次元流体構造の検出方法及び装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2643616C3 (de) * 1976-09-28 1979-05-31 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch Strömungsgeschwindigkeitsmeßgerät
US4429995A (en) * 1980-07-21 1984-02-07 National Research Development Corporation Two dimensinal flow analyzer
AU7969682A (en) * 1981-03-16 1982-09-23 Becton Dickinson & Company I.v. needle with vein entry indicator
JPS6129729A (ja) * 1984-07-20 1986-02-10 Tokyo Daigaku 乱流可視化装置および方法
DE3631900A1 (de) * 1986-09-19 1988-04-07 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Vorrichtung zur messung von stroemungsvektoren in gasstroemungen
DE3712153C1 (de) * 1987-04-10 1988-07-14 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren zur Messung von Stroemungsvektoren in Gasstroemungen
DE3812153A1 (de) * 1987-04-16 1988-11-03 Georg Sillner Roehrchen-kondensator
US4919536A (en) * 1988-06-06 1990-04-24 Northrop Corporation System for measuring velocity field of fluid flow utilizing a laser-doppler spectral image converter
US4989969A (en) * 1988-06-30 1991-02-05 Hughes Danbury Optical Systems, Inc. Time of flight velocimeter
JPH0666823A (ja) * 1992-08-19 1994-03-11 Toshiba Corp 微粒子の挙動計測装置
DE4237440C1 (de) * 1992-11-06 1994-03-10 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Vorrichtung zur dreidimensionalen Bestimmung von Strömungen
US5491642A (en) * 1993-12-03 1996-02-13 United Technologies Corporation CCD based particle image direction and zero velocity resolver
JPH08122354A (ja) * 1994-10-19 1996-05-17 Hitachi Ltd 流速測定方法並びにその装置
DE4443069C2 (de) * 1994-12-03 1997-01-16 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren zur Messung von Strömungsvektoren in Gasströmungen
JP4136012B2 (ja) * 1996-05-24 2008-08-20 株式会社リコー 測距装置、撮影装置および背景処理装置
JPH10239023A (ja) * 1997-02-28 1998-09-11 Olympus Optical Co Ltd 三次元計測装置
DE19836183A1 (de) * 1998-08-03 1999-03-18 Gimsa Jan Priv Doz Dr Verfahren und Vorrichtung zur räumlich (nm) und zeitlich (ms) aufgelösten Verfolgung der Bewegung mikroskopischer und submikroskopischer Objekte in mikroskopischen Volumina

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5610703A (en) * 1994-02-01 1997-03-11 Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft-Und Raumfahrt E.V. Method for contactless measurement of three dimensional flow velocities
JPH1090294A (ja) * 1996-09-05 1998-04-10 Robert Bosch Gmbh ３次元流体構造の検出方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE19963393C1 (de) 2001-07-26
EP1181561A2 (de) 2002-02-27
DE50013860D1 (de) 2007-01-25
WO2001048489A2 (de) 2001-07-05
WO2001048489A3 (de) 2001-12-27
KR20020007315A (ko) 2002-01-26
US6549274B1 (en) 2003-04-15
EP1181561B1 (de) 2006-12-13
JP2003518630A (ja) 2003-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100855511B1 (ko) 유동 분석 방법과 분석 장치
US11105728B2 (en) Cell sorting using a high throughput fluorescence flow cytometer
US6049381A (en) Real time suspended particle monitor
US8638358B2 (en) Color-coded backlighted single camera three-dimensional defocusing particle image velocimetry system
US6947128B2 (en) Alternative detector configuration and mode of operation of a time delay integration particle analyzer
US5177556A (en) Three dimensional color imaging
KR100406843B1 (ko) 색정보를 이용한 실시간 3차원 표면형상 측정방법 및 장치
US20060175561A1 (en) Particle shadow velocimetry
US20140370612A1 (en) Method and System Implementing Spatially Modulated Excitation or Emission for Particle Characterization with Enhanced Sensitivity
US11371878B2 (en) Optical detection of vibrations
JP3264469B2 (ja) 光散乱媒体の屈折率分布情報の計測装置
US8605147B2 (en) Device for recording images of an object scene
US20190293554A1 (en) Imaging apparatus and imaging method
US6642999B2 (en) Method and device for analyzing flows
US20080316496A1 (en) Method and Apparatus For Studying Surface Vibrations by Moving Speckle Interferometer
JP2008014860A (ja) 流体可視化計測装置および流体可視化計測方法
Brockmann et al. Utilizing the ball lens effect for astigmatism particle tracking velocimetry
WO2017130009A1 (en) Method and apparatus for fluorescence analysis of a sample
He et al. Inexpensive multi-plane particle image velocimetry based on defocusing: Proof of concept on two-component measurement
WO2001036937A1 (en) An apparatus and a method for providing information relating to two or more particles, bubbles, and/or droplets
Aruga et al. Color contamination correction based on light intensity correlation in two-color, double-exposure particle tracking velocimetry
KR102211483B1 (ko) 레이저 어레이 패턴 분석 기반 물체 정보 추정 장치 및 방법
EP3504524B1 (en) Optical detection of vibrations
CA2043336C (en) Three dimensional colour imaging
Liu et al. Development of the apertured filter (AF) method for simultaneous two-phase measurement from single images

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110819

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee