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スプレーノズルの噴霧|株式会社ノビテック

スプレーノズルの噴霧

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スプレーノズルの噴霧

短パルスレーザー光源CAVILUXと連続光光源によるスプレーノズルの噴霧画像の違い

  

スプレーノズルの噴霧の様子を、ハイスピードカメラPhantom T1340で撮影を行い、光源の違いによる取得画像の比較をしました。この撮影時にはレーザー照明CAVILUX Smart 50Wと連続光光源を使用し比較を行い、 レーザー照明CAVILUXでは液滴の輪郭をブレの少ないシャープな画像を撮影することができました。

ハイスピードカメラPhantomT1340 laser50W

スプレーノズルの噴き出しや、エンジン噴霧などの高速現象の撮影を行う際には、ハイスピードカメラを用いて撮影を行います。噴霧画像の撮影では、撮影速度が速く、露光時間が短くなり、画像が暗く、現象を捉えることが難しくなります。その際に、照明を用いることで、明るい画像を取得できます。ただし、使用する照明により明るさや性能が異なり、取得できる画像が変わります。

本事例では、弊社取り扱い製品のレーザー照明CAVILUXと連続光光源を用いて比較撮影を行いました。一般的にハイスピードカメラの最短露光時間は、数百nsから数µsで、被写体が非常に高速な場合、連続光光源で撮影を行うとブレて映ってしまう場合があります。

レーザー照明CAVILUXは、短パルスの光源であるため、カメラの露光時間よりも短いパルスで発光でき、連続光光源に比べ、液滴をシャープに捉えることができます。本事例では、カメラの露光時間が19µsに対し、レーザー照明CAVILUXのパルス時間は150nsで撮影を行いました。レーザー照明CAVILUXの最短パルス時間は、10nsと非常に短く、噴霧以外にも衝撃波やインクジェットなどの超高速現象もブレなく可視化することができます。

また、本事例で使用したモデルの出力は50Wと低出力ではあるものの、出力ファーバー径が1mmと小さいので、単位面積当たりの照度は従来品(400Wモデル)と同等になります。

今回は、弊社取り扱いのハイスピードカメラPhantomT1340を用いて可視化用レーザー照明CAVILUXと連続光光源でのスプレーノズルの噴霧の様子を比較撮影した動画を紹介します。

使用機材

ハイスピードカメラ Phantom T1340

ハイスピードカメラPhantomT1340

機材名:ハイスピードカメラ Phantom T1340

撮影条件

・画素数:384×240ピクセル
・撮影速度:50,000コマ/秒
・露光時間:19µs

可視化用レーザー照明CAVILUX Smart UHS 50W

CAVILUX Smart UHS 50W

機材名:可視化用レーザー照明CAVILUX Smart UHS 50W

撮影条件

・出力:50W
・波長:645nm
・パルス幅:150ns

結果説明

動画 (左):光源CAVILUXでの撮影(パルス時間150ns)

動画 (右):連続光での撮影(カメラ露光時間19µs)

スプレーノズルの噴霧の様子を、ハイスピードカメラPhantomT1340で撮影を行い、光源の違いによる取得画像の比較をしました。撮影時にはレーザー照明CAVILUX Smart 50Wと連続光光源を使用し比較を行いました。

レーザー照明CAVILUXのパルス幅が150nsであるため、連続光光源での撮影時のカメラの露光時間より短くなり、被写体をブレの少ないシャープな画像を撮影することができました。

ノビテックでは噴霧等の高速度現象に適したハイスピードカメラや可視化用照明のラインナップ各種を取り揃えております。各種デモやオンラインでのご相談も承っておりますので、こちらよりお気軽にご相談ください。

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