PIVシステムの選び方
PIVシステムを選ぶ前に確認したいこと
PIVシステムの構成は、測定対象や実験条件によって変わります。 すべての条件が決まっている必要はありません。分かる範囲の情報から、必要な構成や確認すべき条件を整理できます。
測定対象
気体、液体、混相流など、どのような流体を対象にするかを確認します。
見たい速度成分
平面内の2成分でよいか、奥行き方向を含む3成分が必要かを確認します。
撮影範囲・流速
計測したい断面の大きさ、想定流速、時間変化の有無を整理します。
使用環境
水槽、風洞、配管、装置内部など、光学アクセスや設置条件を確認します。
条件が未確定でも相談可能です。
測定対象や確認したい現象だけでもお知らせいただければ、2D2C PIVでよいか、ステレオPIVが必要か、どのようなカメラ・レーザー構成が適しているかをご案内します。
2D2C PIVとステレオPIVの違い
PIVシステムを検討する際に、まず確認したいのが 「平面内の速度分布を評価したいのか」「奥行き方向の速度成分まで評価したいのか」です。
項目 | 2D2C PIV | ステレオPIV 2D3C |
|---|---|---|
計測できる速度成分 | 計測面内の2方向（U,V）速度成分 | 計測面内2成分（U,V） ＋ 面外方向1成分（W） |
カメラ構成 | 1台構成が基本 | 2台のカメラを使用 |
向いている流れ | 平面内の速度分布を評価したい流れ | 三次元性や奥行き方向成分が重視される流れ |
| 導入時のポイント | 基本的なPIV構成として検討しやすい | カメラ配置、キャリブレーション、シャインフラグが重要 |
2D2C PIV・ステレオPIVが適しているケース
ここでは、検討段階で迷いやすい2つのPIVシステムを、用途・評価したい速度成分・流れの性質から整理します。
2D2C PIVが適しているケース
2D2C PIVは、レーザーシートで照明した計測断面をカメラで撮影し、平面内の速度分布を算出する基本的なPIVシステムです。
・平面内の速度分布を確認したい
・流れの比較や条件検討を行いたい
・CFD解析結果と実験データを比較したい
ステレオPIVが適しているケース
ステレオPIVは、2台のカメラで同じレーザーシート面を撮影し、計測面内の速度成分に加えて、 奥行き方向の速度成分も算出するPIVシステムです。
・奥行き方向の速度成分を評価したい
・渦構造や後流を詳しく確認したい
・U,V,Wの3成分速度を取得したい
PIVシステムに必要な構成
PIVシステムは、カメラ、レーザー光源、解析ソフトウェア、トレーサー粒子などを組み合わせて構成します。 測定対象や撮影条件によって必要な機器が変わるため、単体機器ではなくシステム全体として検討することが重要です。
構成要素 | 役割 | 選定時のポイント |
|---|---|---|
レーザーシート光源 | 計測断面にシート状に照射 | 出力、波長、照射位置 |
ハイスピードカメラ | トレーサー粒子の移動を撮影 | 必要fps、解像度、感度、撮影範囲 |
| PIVソフトウェア | 粒子画像から速度ベクトルを算出 | 2D2C / 2D3C |
トレーサー粒子 | 流れに追従して画像化 | 気体 / 液体、粒径、比重 |
既存設備を活用したPIV構成もご相談いただけます
すでにカメラ、レーザー光源、PC、実験装置などをお持ちの場合でも、PIV計測に活用できるか確認できます。 仕様や解析ソフトウェアとの組み合わせを確認したうえで、既存設備を活かした構成をご提案します。
カメラを活用したい
撮影速度、解像度、同期方法などを確認し、PIV解析に使用できるか検討します。
レーザーを活用したい
波長、出力、シート光学系、照射位置などを確認し、対象に合うか検討します。
ソフト・周辺機器を追加したい既存設備に合わせて、ソフトや周辺機器など必要な機器だけを追加する構成も検討できます。
デモで確認できること
PIVシステムは、対象の流れ、撮影範囲、流速、トレーサー粒子、光学アクセスによって適用可否や必要な構成が変わります。 導入前のデモ・テスト撮影では、対象の流れがPIVで測定できるかを確認できます。
確認できること
測定の可否
対象の流れがPIVで測定できるか、粒子画像が十分に撮影できるかを確認します。
2D2C / ステレオPIVの判断
平面内の速度分布でよいか、奥行き方向成分まで必要かを確認します。
必要構成の確認
カメラ、レーザー、トレーサー粒子、解析ソフトなど、必要な構成の目安を整理します。
PIVシステム製品ページを見る
選定の方向性が決まっている場合は、各製品ページで詳細をご確認いただけます。
PIVシステム2D2C
平面内の2方向速度成分を評価する、基本的なPIVシステムです。水槽実験、風洞実験、配管・流路、噴流、CFD検証などに対応します。
PIV Laser GII series
PIV計測用の高出力レーザーシート光源です。広い撮影範囲や流速のある対象でも、トレーサー粒子を明るく照明し、安定した粒子画像の取得を支援します。2D2C PIV、ステレオPIVのシステム構成に合わせてご相談いただけます。
PIV Laser Fiber spectra series
波長520nm・出力6Wのファイバー出力型PIVレーザー光源です。レーザー本体から離れた位置にシート光を導けるため、水槽実験や装置内部など、照射位置に制約があるPIV計測に適しています。
Flow ExpertII 2D2C
2D2C PIV計測に対応したPIV解析ソフトウェアです。粒子画像から平面内の速度ベクトルを算出し、流速分布、渦度、速度勾配などの解析結果を確認できます。水槽実験、風洞実験、配管・流路、噴流評価などに活用できます。
Flow ExpertII 2D3C
ステレオPIV計測に対応したPIV解析ソフトウェアです。2台のカメラで撮影した粒子画像から、計測面内の速度成分に加えて、奥行き方向を含む3成分速度を算出できます。後流、翼端渦、旋回流など、三次元性のある流れ場の評価に適しています。
よくある質問
- 2D2C PIVとステレオPIVはどう選べばよいですか？
平面内の速度分布を評価する場合は2D2C PIV、奥行き方向の速度成分まで評価したい場合はステレオPIVが候補になります。判断が難しい場合は、測定対象や確認したい流れの概要からご相談いただけます。
- PIVシステムの導入には何が必要ですか？
カメラ、レーザー光源、PIV解析ソフトウェア、トレーサー粒子、シーディング装置、同期機器、解析用PCなどを組み合わせて構成します。用途や実験条件によって必要な機器は変わります。
- 既存のカメラやレーザーを使えますか？
仕様によっては活用できる場合があります。カメラの撮影速度・解像度、レーザーの波長・出力、同期方法、解析ソフトウェアとの組み合わせを確認したうえでご案内します。
- 実験条件が決まっていなくても相談できますか？
はい。測定対象、流体の種類、撮影範囲、想定流速、確認したい現象など、分かる範囲の情報だけでもご相談いただけます。
- PIVを使いこなせるか不安です。
PIVでは、レーザーシートの照射、カメラ撮影、トレーサー粒子、解析ソフトウェアなど複数の要素を組み合わせて計測します。導入時には、構成検討、撮影条件、解析ソフトウェアの基本操作まで用途に合わせてサポートします。
- デモやテスト撮影はできますか？
対象や条件に応じて、デモ・テスト撮影についてご相談いただけます。PIVで測定できるか、必要な構成は何か、どのような解析結果が得られるかを確認できます。
PIVシステムの検討に役立つ資料
PIVシステムの概要、PIV入門、トレーサー粒子、レーザー光源、解析ソフトウェアなど、検討段階に応じた資料をご確認いただけます。
PIVシステムのカタログ一式
2D2C PIV・ステレオPIVを含む、PIVシステムの概要を確認できます。
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【資料ダウンロード】プレゼンにも使える
「PIV入門ガイド｜必要な機材から計測手順までわかりやすく解説」
「PIVって何？」「何ができるの？」「必要な機材は？」などこれからPIVをご検討されている方へ、大まかな概要を掴めるPIVの入門ガイドです。まずはPIVとはどういったものか？ざっくりと把握できます。PIVの入門ガイドをダウンロードする
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「PIV計測で知っておくべき！トレーサー粒子の基礎知識」
PIVの計測精度に関わる重要なトレーサー粒子についてお調べですか？この資料では、トレーサー粒子を選ぶ時に注意するポイントや特徴をわかりやすく解説しています。まずはトレーサー粒子の概要をつかむのに最適です。トレーサー粒子の基礎知識をダウンロードする
PIVシステムの構成や測定可否についてご相談ください
測定対象、流速、撮影範囲、使用環境が決まっていない段階でもご相談いただけます。 対象物や確認したい流れの概要をお知らせいただければ、2D2C PIV、ステレオPIV、レーザー光源、カメラ、解析ソフトウェアなど、用途に応じた構成をご案内します。
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