PIV 2D-2C: misura del campo di velocità in piano con singola telecamera

Il principio è efficace nella sua semplicità: un piano luminoso - generato da un laser pulsato o da un sistema LED ad alta intensità - illumina le particelle traccianti sospese nel flusso. La telecamera acquisisce due immagini in rapida successione e l'algoritmo di correlazione incrociata calcola lo spostamento delle particelle tra i due frame, restituendo una mappa completa del campo vettoriale.

La scelta della sorgente luminosa dipende direttamente dall'estensione dell'area di misura. Per regioni di interesse (ROI) compatte - indicativamente fino a 100×100 mm - un sistema LED pulsato garantisce illuminazione sufficiente con costi contenuti e senza i vincoli operativi legati alla sicurezza laser. Per campi estesi, fino a 1×1 m e oltre, è necessario un laser ad alta potenza con ottica a piano laser dedicata, in grado di mantenere un'intensità uniforme su tutta l'area di misura.

La configurazione 2D-2C si adatta a una gamma applicativa molto ampia: gallerie del vento per lo studio di profili aerodinamici e scie, turbomachinery per l'analisi dei flussi interni su pale e stadi di compressori, ugelli e sistemi spray per la caratterizzazione dell'atomizzazione, misurazioni subacquee per l'idrodinamica navale e la biomeccanica acquatica, applicazioni biomediche su modelli vascolari e dispositivi medici, fino alla micro-PIV su canali in scala micrometrica.

Rispetto alle configurazioni stereoscopiche o time-resolved, il sistema a singola telecamera riduce i tempi di elaborazione post-acquisizione, semplifica l'allineamento ottico e abbassa la soglia di accesso anche per laboratori che si avvicinano alla tecnica PIV per la prima volta. Il team Luchsinger supporta il cliente nella definizione della configurazione ottimale: scelta della sorgente luminosa in funzione del ROI, selezione delle particelle traccianti, dimensionamento dell'ottica e impostazione del sistema di acquisizione.