粒子图像测速系统(PIV)又称粒子图像测速仪,是一种可以对流动速度场进行光学测量的仪器。
粒子图像测速(PIV)是一种激光流体力学测速方法,原理是通过在被测流场中布添加踪粒子,在激光片光源的照射下,利用图像记录设备(如高速摄像机)连续获得时间序列图像,再运用图像处理算法,得到粒子在图像上的位移。
近年来,流场测量技术正逐渐从介入式测量转向非接触式激光测量技术,目前基于激光技术的单相或多相流速测量方法主要包括激光多普勒测速(LDV)、粒子图像测速(PIV)、相位多普勒风速仪(PDA)等。
粒子图像测速技术突破了单相测速技术的局限性,能够在同一瞬态下记录大量空间点上的速度分布信息,具有瞬态、多点、非接触式测量、可视化测量、精度高、测速范围宽、抗干扰强等特点。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025年中国粒子图像测速系统(PIV)市场专项调研及企业“十五五规划”建议报告》显示,粒子图像测速系统可以测量水流、空气流、多相流、燃烧反应流场、超音速流等介质,提供其丰富的流场空间结构及流动特性,在流体力学、液滴动力学、界面科学、空气动力学、环境科学、多相流实验研究等领域应用空间广阔。
粒子图像测速于上世纪七十年代末发展起来,随着技术突破,越来越多的粒子图像测速产品进入市场,包括二维PIV系统(2D-PIV)、三维PIV系统(3D-PIV)、高速采样PIV系统、共聚焦微型PIV系统、多相流PIV系统等。二维PIV系统发展时间较长,近年来其不断向高频率、高精度等方向迭代。
国外粒子图像测速系统商业化起步较早,布局企业包括美国TSI公司、德国LaVison公司、丹麦Dantec等。近年来,我国对高端仪器自主化发展重视度提升,为粒子图像测速系统国产替代奠定了基础,目前我国粒子图像测速系统相关供应商包括北京江宜科技有限公司、合肥中科君达视界技术股份有限公司、浙江吉欧科技有限公司、剑动科技(广州)有限公司等。
新思界
行业分析人士表示,目前粒子图像测速系统已成为研究流动结构的重要工具,在航空航天、生物医学、能源动力、智能制造等领域应用广泛。我国企业已具备粒子图像测速系统自主研发能力,国产粒子图像测速系统在算法优化、硬件集成、商业化应用等方面取得了显著进展,逐步打破了欧美企业在高端领域的长期垄断。
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