可視化画像流速計測システム

Micro PIV
Seeding
PIV
S
Y
S
T
E
M
可視化画像流速計測システム
Cameras
Time Resolved PIV
2D&3D PIV System
Optics
PIV System
可視化画像流速計測システム
各種計測用カメラ、レーザー、周辺機器等を幅広くサポート
◆ 国産初の本格的な統合計測プラットフォーム
PIV解析、PLIF解析をはじめさまざまなイメージング計測をサポートすることが可能な構造です。
◆ 様々なカメラをサポート
高感度カメラ、高速度カメラをはじめさまざまなタイプのカメラをコントロールすることが可能です。
◆ デフォーメーションコリレーションアルゴリズム搭載
中央差分法による全画像ディフォーメーションコリレーションにダブルコリレーションや位相フィルター等を
組み合わせた複雑な処理を行います。これらの複数の処理を高度に最適化しているため、高速処理が可能な
高性能アルゴリズムです。PIVにおける代表的なエラーであるピークロッキングをほぼ0にすることが可能で、
高精度の解析が可能です。
◆ 時系列PIV用FD4コリレーション（特許技術）搭載※1
時系列PIVのメリットである各データ間の時間的な連続性を利用して時間方向の周波数分析やフィルター処理等により
バリデーションや時間的補間を行うアルゴリズムです。
◆ マイクロPIV用SAT-PTVアルゴリズム（特許技術）搭載※2
通常マイクロPIVではブラウン運動の影響を軽減するためにアベレージコリレーション（時間平均相関法）
を利用していますが、時系列マイクロPIVでは瞬時速度情報の解析が必要なので、時間平均法は利用できません。
SAT-PTVは空間平均法によるマイクロPIV用アルゴリズムで、時系列マイクロPIVで瞬時速度の解析が可能です。
◆ PIV画像用位相フィルター搭載
流体計測では壁面や模型近傍の境界層の計測が重要ですが、PIVは画像計測であるため、壁面近傍の計測では
誤差が大きくなります。位相フィルターは壁面のように画像が急激に変化する部分に対して有効なフィルター技術です。
◆ PCグリッド機能搭載
最近のPIVアルゴリズムは計測精度の面では飛躍的な進歩を遂げていますが、複雑な処理をするため、
従来のFFTのようなアルゴリズムに比べると処理に時間がかかります。
また特に時系列PIVでは処理する画像の枚数が多いので、解析にかかる時間もそれだけ長くなります。
PCグリッドオプションはLAN内でのグリッドコンピューティング機能ですので、セキュリティの問題もなく、
手軽に高速化が計れます。
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Software
使いやすさと性能を徹底的に追求。
For Flow and Combustion Research
■ PIVシステムソフトウェア
Koncertoはハイレベルのシステムコントロール性能と高度な解析能力を併せ持った統合型PIVソフトウェアです。
各種計測用カメラ、レーザー、周辺機器等を幅広くサポートしており、PIVやPLIF等のようなレーザー計測・イメー
ジング計測のプラットフォームとしてデザインされています。
アルゴリズムにはドイツ航空宇宙局（DLR）にて開発された最先端のディフォーメーションコリレーションの他、時系列PIVで正
確な周期性の解析が可能で時間的補間機能も持つ時系列PIV用アルゴリズム、マイクロPIVで時間平均せずにブラウン運動の影
響を除去し時系列解析を可能にするSAT-PTV等もラインアップしております。
1
PIV System
可視化画像流速計測システム
■ 時系列PIVシステム
時系列PIVシステムは従来のPIVでは不可能であった数kHzから数10kHzの高速サンプリングを
可能にした最新鋭のシステムです。最新のSR-CMOS素子技術により､高感度､高階調、高解像度を
実現し、高速流や広範囲計測に適用する事が可能です。
また従来の手法では不可能であった高時間分解能解析を行う事で、DNSとの比較や圧力、温度、
空力騒音等のデータと同じ時間スケールで比較が可能となり、さまざまな現象の解析に有効です。
＜主な特長＞
◆ 高解像度型
1600×1200pixel＠1000fps、10bitで撮影可能。
YLF,YAGレーザーを使用し高精度な時系列データが取得可能。
データ提供 : 東京工業大学宮内・店橋研究室
◆ 高速サンプリング型
800×600＠4800fps、256×256＠27000fps、12bitで撮影可能。
YAG、YVO4レーザーを使用し高速サンプリング計測が可能。
【標準的な装置構成】
● 制御・解析ソフトウェア Koncerto 2D
● ライトアーム
● タイミングコントローラ TT887
● ライトシートプローブ
● PIVカメラ PhantomV7.1−PIV
● 制御・解析用PC
● ダブルパルスレーザー
※ 本時系列PIVシステムは、
（財）理工学振興会（東工大TLO）と西華産業との
共同特許技術を使用。
（特許番号：3718686号）
■ マイクロPIVシステム
マイクロPIVシステムは、近年のマイクロTASやラボオンチップと呼ばれるマイクロバイオ・
ケミカルチップ等の微小流動（マイクロフルイディクス）の流速分布解析のためのシステムです。
◆ マイクロPIV用に開発された、アベレージコリレーション、SAT-PTV（※4）さまざまな最新の
マイクロPIV解析技術が豊富に盛り込まれています。
◆ さまざまなタイプのマイクロPIVシステムをラインナップしており、マイクロフルイディクス技術の研究
開発をサポートしています。
スタンダードマイクロPIV
ダブルパルスレーザーと高感度カメラによる標準的なマイクロPIVシステムです。
高速流に適しています。
マイクロ時系列PIVシステム
高感度高速度ビデオと高繰返しダブルパルスレーザーを組み合わせたマイクロPIVで、
流れの時間変化の解析が可能です。
共焦点スキャニングマイクロPIV光学系の
セッティング例
共焦点スキャニングマイクロ時系列PIVシステム
共焦点スキャナーと高感度高速度ビデオを組み合わせたマイクロPIVで、
2μm以下の光軸方向の分解能が得られます。
（※3、※4）
高速対物レンズアクチュエータ
顕微鏡の焦点面を高速度ビデオと同期して高速でスキャンする光学系です。
共焦点スキャニングシステムと併用するとPIVの計測面をマイクロチャンネルの高さ方向に
ほぼリアルタイムでスキャンすることができます。
（※4）
マイクロPIV専用光学系
マイクロフルイディクスの観察用にデザインされた顕微鏡システムです。
マイクロPIV、マイクロLIF等さまざまなマイクロフルイディクスにおける現象の観察に最適です。
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System
■ PIVシステム
統合型PIVソフトウェアKoncertoとタイミングコントローラTT887をベースにしたPIVシステムです。
◆ さまざまなタイプのカメラやレーザー機器に対応しており、あらゆるタイプのPIVシステム構築が可能です。
◆ デフォーメーションコリレーションに代表される高性能解析アルゴリズムや境界層の解析に威力を発揮する
位相フィルター等最新の解析技術が豊富に盛り込まれています。
◆ 超低速から極超音速まで幅広い速度レンジに適用可能（ストラドリングタイム180ns∼）
◆ マイクロフローからラージスケールフローまで適用可能（豊富な光学系ラインナップ）
◆ 角度ドメインでの回転機械への同期機能（回転速度の変動に依存せず設定角度での同期が可能）
２DPIVシステム
2次元PIVシステムはレーザーライトシートに照射された面内の2次元
速度成分を計測します。フレームストラドリングによりあらゆる速度域
に対応可能です。また、最新のPIV解析アルゴリズムにより、低速から
高速まで幅広い速度域を同時に精度よく解析することができます。
【標準的な装置構成】
● 制御・解析ソフトウェア Koncerto 2D
● ライトアーム
● タイミングコントローラ TT887
● ライトシートプローブ
● PIVカメラ PCO1600-PIV
● 制御・解析用PC
● ダブルパルスYAGレーザー
ステレオ3DPIVシステム
ステレオ3次元PIVは従来の2次元PIVシステムと同様にライトシート
を使用し、ライトシート面内の3次元速度成分の計測が可能です。空間
分解能が高く高精度の計測が簡単に行えるので同時多点3次元計測法
としては最も実用的な方法といえます。
【標準的な装置構成】
3
● 制御・解析ソフトウェア Koncerto 3D
● ダブルパルスYAGレーザー
● タイミングコントローラ TT887
● ライトアーム
● PIVカメラ PCO1600-PIV ×2台
● ライトシートプローブ
● ステレオPIVアセンブリ
● 制御・解析用PC
PIV System
可視化画像流速計測システム
■ 光学系
レーザーライトシート光学系 BZ−60
可視化用のライトシート生成光学系です。焦点距離は無段階調整式です。アップコリメータが内臓されており、
きわめて薄いライトシートが得られます。マウント方式はオプションも含めてすべてFマウントなので着脱が容易です。
入射可能ビーム径
2mm∼12mm
入射波長
532nm、266∼355nm
サイズ
（L）135mm×（φ）60mm
焦点距離
200mm∼∞ （無段階調整式）
交換シリンドリカルレンズ
-30W、-30、-50、-70、-100、-200、-300
アップコリメータ
2X
セーフティシャッター
機械式シャッター
ライトアーム LA−150
ペリスコープライトシートプローブ PL−400
パルスレーザー光を任意の場所に伝送する為の多関節フレキシブル
コンプレッサーやタービンのケーシング内部等にライトシートを照射
ライトアームです。高出力のパルスレーザー光は光ファイバーによる伝
するためのツールで、ライトアームの先端に取り付けて使用します。高
送が出来ないため、このライトアームを使用します。レーザーヘッドか
温場で使用可能で部品脱落のない設計です。
らライトシート照射部まで完全に密閉されているため安全です。
■ シーディングシステム
気流用シーディングジェネレータ
燃焼用シーディングジェネレータ
シーディングレイク
PivPartシリーズ
PivSolidシリーズ
SR-2315
気流計測用のシーディング粒子発生装置で、
燃焼計測用の固体シーディング粒子発生装置
シーディングを均一に効率よく散布する為のレ
特に高速気流や大型風洞のように大量のシ
です。従来製品に比べて、優れた分散性、吐出
イクです。風洞での計測や高濃度のシーディン
ーディングが必要な計測に最適です。
量安定性があり、燃焼場の計測に最適です。
グをスポット的に行う場合に最適です。
<PivPart40>
<PivSolid10>
<シーディングレーク設置例>
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Component
■ PIVカメラ
PIVカメラはフレームストラドリング技術により2枚の画像を数μ秒以下の時間間隔で取り込む事
が可能な高解像度デジタルカメラです。ノーマルPIV、ラージスケールPIV、時系列PIV、マイクロ
PIV等に対応可能な様々なタイプのカメラを用意しております。
主なカメララインアップ
モデル
Pixel Fly-PIV
PCO1600-PIV
PCO2000-PIV
PCO4000-PIV
PhantomV7.1-PIV
PhantomV9.0-PIV
有効画素数
1360×1024
1600×1200
2048×2048
4008×2672
800×600
1600×1200
画素サイズ
4.65×4.65μm
7.4×7.4μm
7.4×7.4μm
9.0×9.0μm
22×22μm
16×16μm
ダイナミックレンジ
12bit
14bit
14bit
14bit
12bit
10bit
フレームレート
9.5fps
30fps
14.7fps
5fps
内臓メモリー
なし
512MB∼
512MB∼
512MB∼
冷却機構
なし
特徴・用途
標準モデル
低速、中速に
対応可能
ペルチェ冷却
（-50℃）
高感度モデル
さまざまな流れに
対応可能
ペルチェ冷却
（-50℃）
高解像度モデル
広範囲、高密度の
計測が可能
4800fps
（フルフレーム時）
ペルチェ冷却
（-50℃）
超高解像度モデル
ラージスケール
PIVに最適
1000fps
（フルフレーム時）
1GB∼
1.5GB∼
なし
なし
高速対応型高速度
ビデオカメラ
時系列PIVや
マイクロPIVに最適
高解像度型高速度
ビデオカメラ
1000Hz程度の
時系列PIVに最適
上記カメラは動作確認済みです。上記以外のカメラについてもご要望により対応いたします。
■ タイミングコントローラ TT887
PIVに関する全てのタイミング（カメラ、レーザー、同期計測用外部信号等）を一括
制御します。本コントローラはKoncertoより制御が可能です。また、回転機等との
同期計測を行う場合に回転速度の変動に依存せず設定角度での同期が可能です。
■ PIVダブルパルスレーザー
2台の独立したレーザービームを同軸上に1本のレーザーとして発振しますのでパル
スセパレーションは任意に変更が可能です。ノーマルPIV、ラージスケールPIV、時系
列PIV、マイクロPIV等に対応可能な様々なタイプのレーザーを用意しております。
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時系列PIV用
（∼15KHz程度）
モデル
マイクロ
PIV用
スタンダード
タイプ30mJ
スタンダード
タイプ50mJ
スタンダード
タイプ120mJ
スタンダード
タイプ200mJ
ラージスケール
PIV用
発振波長
532nm
532nm
532nm
532nm
532nm
532nm
パルスエネルギー
15mJ
30mJ
50mJ
120mJ
200mJ
1000mJ
繰り返し
15Hz
15Hz
15Hz
15Hz
15Hz
10Hz
500∼40kHz
1∼10KHz
パルス幅
5∼6nS
5∼6nS
5∼6nS
5∼6nS
5∼6nS
5∼6nS
200nS
180nS
水流、気流
小領域に対応
水流、気流
特徴・用途
水流、気流
燃焼流
水流、気流
燃焼流
広領域に対応
水流、気流
燃焼流
広領域に対応
メートル級の
計測に対応可能
15kHz程度の
計測に最適
5kHz程度の
計測に最適
532nm
5mJ
（10kHz時）
時系列PIV用
（∼5KHz程度）
527nm
10mJ
（1kHz時）
【協力研究機関・企業】
※1 東京工業大学宮内・店橋研究室にて開発されたアルゴリズム。
※2 慶應義塾大学菱田・佐藤研究室にて開発されたアルゴリズム。
※3 東京大学生産技術研究所大島研究室との共同開発。
※4 横河電機株式会社との共同開発。
！
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【製造・販売元】
URL
www.seika-di.com
〒107−0052 東京都港区赤坂4−9−6（タク赤坂ビル5F）
TEL：03−3405−1280 FAX：03−3405−1282
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