Name: Kantitatif Ölçüm In situ Akımlar (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-10-31T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 22 s
Description: Keşfedin SCUVA ile doğal ortamda su altı akış hızlarını ölçme yöntemini. Bu teknik, yüzen hayvanların ve mercan poliplerinin çevresindeki akışkan dinamiğini inceleyerek ekolojik etkileşimleri anlamanıza yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu araştırma (Ulusal Bilim JOD verilen Vakfı (OCE-0.623.475), SPC (OCE-0.623.534 ve 0.727.544) ve JHC (OCE-0.727.587 ve OCE-0.623.508) tarafından desteklenen ve Deniz Araştırma Ofisi tarafından JHC verilir. N000140810654). KK Devonshire Vakfı tarafından sağlanan fon ile Woods Hole Oşinografi Enstitüsü Doktora Sonrası Scholar Programı tarafından desteklenmektedir.

<ol><li> Bu yordamı başlamak için, biz bütün SCUVA bileşenleri düzgün yeterli pil gücü, kayıt bantları, (yüksek tanımlı veya HD video kamera) ve fonksiyon sahip olduğunuzdan emin olun. Ölçülecek akışını bağlı olarak, video kamera çözünürlüğü ve, dijital parçacık görüntü velosimetri (DPIV) için en iyi sonuçlar kare hızları seçin. 1,2 </li><li> O-ring oluklar ve o-ringler, temiz bir havlu ile temizleme kullanım için lazer ve kamera muhafazaları hazırlayın veya silin. Yayılım üretici eşit o-ring, o-ring gres sağlanan ve onları yerine konut oluklar. Buna ek olarak, kamera muhafazası lens lazer sac deformasyon ve işaretleri önlemek için lazer ve kamera muhafazası diyafram temizleyin. </li><li> , Hem de boş yuvaları su dolu bir küvete koyarak O-ring contaları kontrol edin. Ağırlıklı nesneler boş yuvaları yüzen batığın onları yuvalarının üstüne yerleştirilir gerekecektir. 5 ila 10 dakika sonra, küvet ve havlu kuru t yuvaları kaldırmakdışarıda diye. Muhafazalar içinde herhangi bir nem olup olmadığını kontrol edin. Ayrıca nem testinden sonra yuvaları olup olmadığını göstermek için basınç testi sırasında tek kullanımlık, kağıt nem şeritler kullanmayı düşünün. </li><li> Muhafazalar basınç testi geçtikten sonra, muhafazalar içinde SCUVA bileşenlerini yerleştirin. </li><li> Kamera muhafazası takın yüksek yoğunluklu deşarj (HID) hafif bölmeler. Işıkları doğrudan önde kamera ve operatör alanı aydınlatmak şekilde odaklı ve kolları ve kamera kontrollerinin çalışma kavrama sağlayacak şekilde karışmaz emin olun. </li><li> Düşük ışık ortamında, lazer ışını, lazer konut yüklü optik lens göre hizalı olduğundan emin olun. Düzgün hizalanmış ışık, lazer / lens kombinasyonu kamera muhafazası dik odaklı dikey bir sayfa yaratacaktır. Güvenliğiniz için, lazer sac yönünü belirlemek için, bir kağıt ısıya duyarlı sayfasını kullanabilirsiniz. </li> SCUVA ekleri ve sert, genişletilebilir kolu kullanarak lazer konut ve kamera muhafazası, birbirine bağlayın. Gövdelerin sıkıca bağlı olduğunu ve yuvaları birbirine saygı ile döndürmek olamayacağını olun. Bu lazer sac ölçüm boyunca kameranın görüş alanına dik odaklı kalmasını kritik öneme sahiptir. <li> SCUVA mevcut yetenekleri nedeniyle, ölçüm dalış sadece lazer sac ile doğal ışık girişimi önlemek için, düşük ışık yerlerde veya gece yapılan olabilir. Bu nedenle, suya girmeden önce alacakaranlıkta kadar ya da daha sonra bekleyen tavsiye ederiz. </li><li> Suya girmeden önce kamera muhafazası açın. Kamera muhafazası, kamera muhafazası, nem halinde (LED ışıkları yanıp sönüyor) görsel uyarılar sağlar yerleşik bir elektronik nem sensörü vardır. Sensör, kamera muhafazası açıkken çalışır. </li><li> Kaptırın su SCUVA ve kendiniz kullanarak aparat takınbir çizgi. Cihazın takılı sonra, SCUVA, cihazın yüzerlik özelliklerini belirlemek için bırakın. Yüzerlik özelliklerine bağlı olarak, kaldırma kuvveti köpük eklemek veya nötr yüzerlik sağlamak ve su cihazın dönüşü önlemek için bir ya da iki yuvaları ağırlıkları yol. </li><li> Sonra, lazer açın ve cihazın sabit tutun. Dalgıç dalgıç bağlı akımlarının ölçümü en aza indirmek için yeteri kadar uzatılabilir kolu kullanarak lazer yerleştirin. Hedefe yakın dalgıç bağlı mı döküldüğü herhangi bir ölçüm hatası tanıtmak ve sonraki analiz için kullanılmaz. Kamera zoom görünüm çerçeveleri hedef alan ve çevresindeki sıvıdan kadar ayarlayın. </li><li> Cihazın sabit tutarken parçacıklar keskin görünür ve odak kadar video kamera, lazer kağıda odağı. Lazer sac uçak odak sonra manuel netleme modu için kamera geçin. Bu kamera alanında görünen herhangi bir nesne refocusing önleyeceklazer sac bulanık parçacıkları, ölçüm sırasında görüntüleyebilirsiniz. </li><li> SCUVA kalibre etmek için, lazer sac bilinen boyutları ile video kameranın görüş alanı içinde bir nesne yerleştirin. Birkaç saniye boyunca kaydedin. Dalıştan sonra, bir görüntü, görüntüleme alanında cm piksel birimleri dönüştürür bir kalibrasyon sabiti belirlemek için bu video dizisi çıkartılacaktır. Herhangi bir zamanda operatör görüntüleme alanında dalış sırasında yeniden pozisyon uzatılabilir kol veya kamera zum değişen ayarlar varsa, 12 ve 13. adımları tekrar edilmesi gerekir. </li><li> Çalışma derinliği azalan dalış başlayın. Bir hedef bulma üzerine, çevre toplu akış özellikleri tespit edilmesi gerekmektedir. Varsa, akım yönü ölçümleri sırasında hedef göre aparat ve dalgıç konumlandırma belirleyecektir. Hedef çevresindeki toplu akış yönü kabarcıkları dalgıç ekshale gözlemleyerek ve onların yanal hareket belirterek anlaşılmaktadır. Içindekabarcıkları yanı sıra, küçük bir miktar (yani, floresein) floresan boya akım yönünü belirlemek için çıkacak. Dalgıç dalgıç akışı DPIV ölçüm hata kaynağı olabilir bu yana, hedef yukarı yer olmamalıdır. Buna ek olarak, lazer sac böylece DPIV hataları en aza indirerek, lazer sac içinde partikül kalma süresi maksimize şekilde akım yönüne paralel olarak yerleştirilmiş olmalıdır. Ancak herhangi bir akım veya toplu akış varsa, dalgıç ve hedefe göre SCUVA konumlandırma sınırsız. </li><li> Pozisyonu SCUVA aydınlatmak ve bir hedef etrafında sıvı hareket kaydetmek için. Hareketsiz kalarak hareketli bir hedef etrafındaki akışı kaydetmek için çalışan ilk tahmin edilen konumu, hedef konumu ve ardından pozisyonu SCUVA tahmin. Hedef, kamera görüş alanı üzerinden hareket ettikçe, kayıt başlar. Video kamera ve hedef hareketsiz ise, hedef ve çevresindeki sıvıdan çerçeveye# X2019; s alanında hareketsiz kalan kayıt sırasında görüntülemek ve başlamak. Operatör, video kaydı sırasında hatalı DPIV sonuçları bu hareketleri sonucu bu yana dönme ve out-of-düzlemi hareketlerden kaçınmalıdır. Bu nedenle, ölçümler sırasında toplanan dönme ve dışarı düzlem dalgıç hareketleri daha fazla veri analizi için kullanılabilir olmaz. </li><li> Video koleksiyonunuzu tamamlandıktan sonra, SCUVA tüm bileşenleri kapatın ve retrakte pozisyonda lazer kolu geri. SCUVA sudan çıkarın ve kol, kamera ve lazer yuvaları ayırmak. Durulayın ya da aparatın paslanmasını önlemek için kurumadan taze su aparatı emmek. Gövdelerin kurutulur sonra yuvaları bileşenleri kaldırmak ve şarj ve başka bir dalış için gerekli olan pilleri değiştirin. </li><li> Bir bilgisayara bağlayın ve video kamera, bir HD video yazılım paketi (örneğin, Adobe Premiere Pro ya da iMovie) kullanarak HD kaset video ayıklamak. Video ayıklanır sonra, aralık belirlemekvideo DPIV analizi için bir dizi görüntüyü dönüştürülecek. Piksel en boy oranları ve çıkarılan görüntü boyutları HD video ayarlarını uygun olduğundan emin olun. </li><li> Bu görüntüler bir DPIV işleme programı (yani, Davis veya MatPIV) ithal edilmektedir. Kalibrasyon sabiti ve DPIV yazılım paketi istenirse görüntü yakalama parametreleri düzgün seçiminden sonra, hız alanları, ardışık parçacık görüntüler oluşturulabilir. Ölçümlerin kalitesi ve türleri bağlı olarak ek post-processing adımlar, aynı zamanda uygulanabilir. 3 </li></ol> Temsilcisi Sonuçlar: Protokolü doğru yapıldığında, hedef etrafındaki parçacık görüntülerin keskin ve ayırt etmek kolay olacaktır. SCUVA video kamera (Şekil 1A) ve bir DPIV işleme yazılım paketi, hedef etrafındaki akışı (Şekil 1B) hızı alanları yerinde yakalanan parçacık alanları kullanarak ortaya çıkacaktır. Veloci Vektörlerty alan yerel akış hızının büyüklüğü ve yönü göstermektedir. Yeterli video görüntülerin bir zaman serisi sağlamak için toplanır, bir zaman serisi hız alanları da tespit edilebilir. <img src="/files/ftp_upload/2615/2615fig1.jpg" alt="Şekil 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 1"> Şekil 1 Aurelia labiata çevreleyen yerinde parçacık alanlar (A) ölçülmüştür. Akış yönü ve büyüklüğü gösteren sarı vektörlerle Sorumlu hız alan (B). <img src="/files/ftp_upload/2615/2615fig2.jpg" alt="Şekil 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 2"> Mastigias sp çevreleyen yerinde parçacık alanlarına Şekil 2 ve Solmissus sp (A ve B, sırasıyla). A kırmızı ok, zor parçacıklar ve hedef arasında ayrım yapma, görüntü doygunluğu sonuçları yüksek yansıtma bir bölge olduğunu gösterir. B Kırmızı ok, akış hızı o zaman sonuç şeritli bir bölge olduğunu gösteriryeterince yüksek bir frekansta örneklenmiş.

<ol><li>Adrian, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Particle-imaging+techniques+for+experimental+fluid+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Rev.+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">Particle-imaging techniques for experimental fluid mechanics.</a> Ann. Rev. Fluid Mech. 23, 261-304 (1991).</li>
<li>Willert, C. E., Gharib, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+particle+image+velocimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Fluids%22%5BJournal%5D)">Digital particle image velocimetry.</a> Exp. Fluids. 10, 181-193 (1991).</li>
<li>Raffel, M., Willert, C., Wereley, S., Kompenhans, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRaffel%2C+M+%22Particle+Image+Velocimetry%3A+A+Practical+Guide%22">Particle Image Velocimetry: A Practical Guide</a>. , Springer. New York. (2007).</li>
<li>Agrawal, Y. C., Pottsmith, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+diffraction+particle+sizing+in+STRESS%5BTitle%5D)+AND+%22Cont.+Shelf+Res%22%5BJournal%5D)">Laser diffraction particle sizing in STRESS.</a> Cont. Shelf Res. 14, 1101-1121 (1994).</li>
<li>Katz, J., Donaghay, P. L., Zhang, J., King, S., Russell, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Submersible+holocamera+for+detection+of+particle+characteristics+and+motions+in+the+ocean%5BTitle%5D)+AND+%22Deep+Sea+Res%22%5BJournal%5D)">Submersible holocamera for detection of particle characteristics and motions in the ocean.</a> Deep Sea Res. 46, 1455-1481 (1999).</li>
<li>Katija, K., Dabiri, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+field+measurements+of+aquatic+animal-fluid+interactions+using+a+self-contained+underwater+velocimetry+apparatus+%28SCUVA%29%5BTitle%5D)+AND+%22Limnol.+Oceanogr.-Meth%22%5BJournal%5D)">In situ field measurements of aquatic animal-fluid interactions using a self-contained underwater velocimetry apparatus (SCUVA).</a> Limnol. Oceanogr.-Meth. 6, 162-171 (2008).</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Alanında olası bir kısıtlama dijital parçacık görüntü velosimetri (DPIV) uygulanması için gerekli akışı içinde parçacıklar, ihtiyaç vardır. Kıyı su, asılı partikül madde boyutları, çapı 10 mm ve 0.002 mm 3 başına 10 arasındaki konsantrasyonlarda sipariş üzerine sergiler. Parçacıklar ekim okyanus suyunda DPIV gerçekleştirmek için yeterli varlığını doğrulamak parçacık tespiti için bir dalgıç holocamera kullanarak 4 Ek çalışmalar . 5, açık deniz ve kıyı okyanus dalış sırasında, parçacık yoğunlukları ve boyutlarını yerinde DPIV yürütmek için bir kısıtlama olmadığını bulduk . Kenara parçacık yoğunlukları ve boyutları, DPIV ölçümleri ile ilgili bir başka endişe partikül konsantrasyonlarının homojenlik. Niteliksel bir sorgulama penceresi içinde bir bölgede diğerinden daha büyük parçacık konsantrasyonları varsa, hız büyüklüğü D tarafından oluşturulanPIV analizi yüksek partikül konsantrasyonları ile bölgeye yönelik önyargılı olacaktır. Bu nedenle, partikül konsantrasyonu değişkenliği en aza SCUVA ölçümleri yapılmalıdır. Biz thatcle konsantrasyonları, dalgıç su sütunun ortasında askıya Dalışlar sırasında nispeten sabit olan partikül konsantrasyonları boyunca görece sabit olduğu bulundu. Ancak, bentik ortamlarda partikül alanları, deniz yere yakın çevre ya da dalgıç bağlı akar partiküllerin havaya karışmasından dolayı homojen bir potansiyele sahip. Bentik ortamlarda ölçümler sırasında parçacıkların kesintileri en aza indirmek için alınması gerekir. Yazarların bilgi için, homojen olmayan partikül konsantrasyon alanları tarafından oluşturulan hataları resmi bir analiz laboratuar veya saha koşullarında da yapılmış değil, ayrı bir yayın üzerinde daha fazla düşünülmesi için bir konu olmalıdır. Hazırlanması ve zaman birkaç farklı konular göz önünde bulundurulmalıdırprotokolü kullanılarak yerinde deneyler yürütmek. Kaydederken, operatör sabit kalır ve tüm out-of-düzlem ve dönme hareketi kaçınmaları talimatı verilir. Bu istek, pratikte, teoride basit ama zor olduğunu ve bu ölçümler başarıyla tamamlanması için ileri dalış beceri gerektirir. Out-of düzlem ve dönme hareketleri, hatalı DPIV veri operatör sonucu. Ancak, düzlem hareketleri, ev yazılımını kullanarak düzeltilebilir. 6 operatör SCUVA ölçüm verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için kullanmadan önce birkaç dalış için yüzerlik kontrol uygulaması tavsiye edilir . Yüzerlik hususlar yanı sıra, operatör, hedef akış yönü farkında olmalıdır. Lazer sayfasına göre düzlem-dışı seyahat Akımları güvenilir DPIV sonuç vermeyecektir ve operatörü yönlendirmek SCUVA en etkili bu akımlarını yakalamak için. Buna ek olarak, hedefe göre dalgıç pozisyonu selecte olmalıdırd ölçümlerde dalgıç bağlı akışını en aza indirmek için. Diver-indüklenen akışı hedef akımında hata tanıtır ve dalgıç etkileri şunlardır ölçümleri daha fazla analiz için kullanılmamalıdır. Hedef son derece yansıtıcı bir yüzey olması halinde, hedef etrafındaki sıvı bölge zor çevreleyen sıvının (kırmızı ok Şekil 2A ile gösterilen bölge) yakındaki bireysel partikülleri ayırmak için, ışıklı olacaktır. Filtreler veya polarize video kamera sensörü tarafından yakalanan lazer ışık yoğunluğunu azaltmak için lazer veya kamera muhafazaları eklenebilir. Lojistik kısıtlamalar ve ekipman, ev yazılımını kullanarak görüntüleri post-processing erişimin sınırlı olması nedeniyle bu mümkün değilse görüntüleri hedefe yakın yükseltilmiş piksel yoğunlukları çıkarılarak yeterli düzeltme sağlayabilir. DPIV veri kalitesini etkileyen bir diğer dikkate parçacık çizgiler var olup olmadığını. Eğer parçacıkalanları şeritli bölgeleri (kırmızı ok Şekil 2B ile gösterilen), video kamera, bu yüksek hızları çözmek için çok düşük bir kare hızında kayıt. Kare hızını artırarak, parçacık şeritli azaltılabilir. Ancak, ışık, video kamera sensörü ulaşan ve parçacık alan sönük görünmesine neden olmaktadır azalmaya neden olur. Video kamera diyafram ayarlarını elle ayarlamak için yeteneği varsa, parçacık alan karartma önlemek için diyafram ayarını artırmak. En uygun cihaz ayarlarını belirlenmesi başarılı veri toplama önce SCUVA ile birden fazla dalış gerekebilir.

kantitatif Ölçüm in situ</embağımsız sualtı velosimetri aparatı (scuva)> akımlar

Quantitatively Measuring In situ Flows using a Self-Contained Underwater Velocimetry Apparatus (SCUVA)

Doğrudan bir sıvı ortamda hız alanları ölçmek için yetenek, oşinografi, ekoloji, biyoloji, ve akışkanlar mekaniği gibi çok çeşitli alanlarda çalışmalar için ampirik veri sağlamak için gerekli. Alan ölçümleri, çevre koşulları, hayvan kullanılabilirlik ve sahada uyumlu ölçüm teknikleri için ihtiyaç gibi pratik zorlukları tanıtmak. Bu zorlukları önlemek için, bilim adamları, genellikle hayvansal sıvı etkileşimleri çalışmak için kontrollü laboratuar ortamlarında kullanabilirsiniz. Ancak, bir laboratuarda yapılan ölçümler (alanında oluşur yani), doğal davranış hesapladığım olup olmadığını sorgulamaya mantıklı. Bu nedenle, yerinde kantitatif akış ölçümleri doğal ortamda hayvan yüzme doğru tanımlamak için ihtiyaç vardır. Biz kendi kendine yeten, yüzeye herhangi bir bağlantı bağımsız çalışan bir taşınabilir aygıt tasarlanmış ve akış alanında surrou kantitatif ölçümler sağlayabilirBir hayvan bulgu. Bu cihaz, kendi kendine yeten bir sualtı velosimetri cihazları (SCUVA), 40 m. derinliklerinde tek bir scuba dalgıcı tarafından kontrol edilebilir Laboratuar ölçümleri ile karşılaştırıldığında, saha koşulları, ek konuları ve hazırlık doğasında eklendi karmaşıklığı nedeniyle gereklidir. Bu değerlendirmeler, ancak yüzme hedefler, mevcut doğal asılı partikül ve ilgi akışına göre SCUVA yönü pozisyonu tahmin operatör hareket, bunlarla sınırlı değildir. Aşağıdaki protokol, bu ortak alanda sorunlara hitap eden ve ölçüm başarı en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmıştır.

Bu protokol yerinde hayvan oluşturulan akımlarının ölçümü için tasarlanmış bir kendi kendine yeten sualtı velosimetri cihazları (SCUVA) nasıl kullanılacağı hakkında yönergeler sağlar. Buna ek olarak, bu protokol tarla koşullarında yarattığı zorluklar adresleri ve operatör hareket, hayvanlar konumu, tahmin ve SCUVA yönü içerir.

Kantitatif Ölçüm In situ</emBağımsız Sualtı velosimetri Aparatı (SCUVA)> Akımlar

Akışkan bir ortamda hız alanlarını doğrudan ölçebilme yeteneği, ... gibi birbirinden farklı alanlardaki çalışmalar için ampirik veriler sağlamak adına gereklidir.

Aşağıdaki deneyin genel amacı, doğal bir alan ortamında hareketli veya sabit cisimlerin neden olduğu akışkan hareketini ölçmektir. Bu, güvenli dalış sınırları içerisinde bir tüplü dalgıç tarafından konuşlandırılan scuba ekipmanı kullanılarak gerçekleştirilir. İlk olarak, dalgıç bir hedef belirler ve oraya doğru yüzer.Düzenek hedefle hizalandıktan ve lazer levhası konumlandırıldıktan sonra, dalgıç aydınlatmayı açar ve dalış tamamlandıktan sonra zaman içinde ardışık parçacık alanlarını yakalamak için video kaydını başlatır; bir hedefi çevreleyen hız alanlarını elde etmek için videolar indirilir ve işlenir. Analiz sonuçları elde edilir. Bu sonuçlar, yüzen hayvanların sıvı taşıma işleminden sonra doğal alan ortamındaki akışları göstermektedir.Sualtı nefes alma cihazı (scuba) kullanmanın dijital parçacık görüntüsü, FLOS simetrisi veya DPIV gibi laboratuvar ölçüm tekniklerine göre temel avantajı, artık akışkan hareketlerini doğal saha ortamında ölçebilmenizdir. Bu durum, okyanusbilim ve biyoloji alanlarında hayvanların yüzme performansı, avcı-av etkileşimleri ve ekoloji ile ilgili temel soruları yanıtlamamıza olanak tanır. Bu yöntem, yüzen hayvanların, mercan polipleri veya bentik etkileşimlerin çevresindeki akışın ölçülmesinde kullanılabilir.Ayrıca insan yapımı yapılar etrafındaki akışları ölçmek için de kullanılabilir. Saha ölçümlerinin öğrenilmesi zor olduğu, ölçüm teknikleri konusunda bilgi ve gece yapılan scuba dalışlarında deneyim gerektirdiği için bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritik öneme sahiptir. Bu prosedüre başlamak için yüksek çözünürlüklü veya HD kayıt bandı temin edin.Tüm S scuba bileşenlerinin yeterli pil gücüne sahip olduğundan ve düzgün çalıştığından emin olun. O-ring kanallarını ve O-ringleri temiz bir havlu veya bezle temizleyerek lazer ve kamera gövdelerini kullanıma hazırlayın; üretici tarafından sağlanan O-ring gresini O-ringlere eşit şekilde sürün ve bunları gövde kanallarına geri yerleştirin. Ayrıca, lazer tabakasının deformasyonunu ve kamera gövdesi lensindeki lekeleri önlemek için lazer ve kamera gövdesi açıklıklarını temizleyin.Ardından, tek kullanımlık kağıt nem şeritlerini yuvaların içine yerleştirerek basınç testine hazırlık yapın. Boş yuvaları su dolu bir küvete yerleştirerek O-ring contaları kontrol edin. Yuvaların tamamen batması için üzerlerine ağırlık yerleştirilmelidir.Yuvalar boşken beş ila 10 dakika sonra yüzeye çıktığı için, yuvaları küvetten çıkarın ve havluyla kurulayın. Dış kısmını kurulayın. Nem şeritlerini kontrol ederek yuvaların içinde herhangi bir nem olup olmadığını belirleyin.Muhafazalar basınç testini geçtikten sonra, scuba bileşenlerini muhafazaların içine yerleştirin. Yüksek yoğunluklu deşarj ışık podlarını kamera muhafazasına takın. Işıkların, kameranın ve operatörün önündeki alanı doğrudan aydınlatacak şekilde yönlendirildiğinden, ancak tutamakların kavranmasını ve kamera kontrollerinin çalıştırılmasını engellemediğinden emin olun.Düşük ışıklı bir ortamda, lazer tabakası yönelimini belirlemek için sıcaklığa duyarlı bir kağıt tabakası kullanılabilir. Lazer ışını, lazer yuvasına monte edilmiş optik lense göre düzgün şekilde hizalandığında, lazer-lens kombinasyonu kamera yuvasına dik yönlendirilmiş dikey bir ışık tabakası oluşturacaktır; dalış aparatlarını ve sabit veya uzatılabilir kolu kullanarak lazer yuvasını ve kamera yuvasını birbirine bağlayın. Yuvaların sıkıca bağlandığından ve yuvaların birbirine göre dönemeyeceğinden emin olun.Lazer tabakasının kameranın görüş alanına dik konumda kalması kritik önem taşır. Sualtı ölçümünün mevcut kapasiteleri nedeniyle, doğal ışığın lazer ışığıyla etkileşimini önlemek için dalışlar yalnızca düşük ışıklı bölgelerde veya gece vaktinde gerçekleştirilebilir. Bu nedenle, suya girmeden önce hava kararmış veya akşam saatleri gelmiş olması önerilir.Suya girmeden önce kamera muhafazasını açın. Kamera muhafazasında, muhafaza içinde nem oluşması durumunda görsel uyarılar veren yerleşik bir elektronik nem sensörü bulunur. Sensör yalnızca kamera muhafazası açıkken çalışır.Sıradaki adım, suya girmek ve yazılı protokolde açıklandığı şekilde ekipman ile deneyin kurulumuna başlamaktır. Ekipman kurulduktan sonra, lazer levhasında boyutları bilinen bir nesneyi kaydederek scuba sistemini kalibre edin. Dalıştan sonra, bir hedef bulunduğunda görüş alanı boyutunu piksel birimlerinden santimetreye dönüştürmek için bir kalibrasyon sabiti elde edilebilir.Çevresel kütle akış özelliklerinin belirlenmesi gerekir. Mevcutsa, akıntı yönü, cihazın ve dalgıcın hedefe göre konumlandırılmasını belirleyecektir. Ölçümler sırasında, hedefin çevresindeki kütle akışının yönü, dalgıcın çıkardığı kabarcıkların gözlemlenmesi ve bunların yanal hareketlerinin not edilmesiyle çıkarılabilir.Akıntının mevcut yönünü belirlemek için küçük bir miktar floresan boya da salınabilir. Dalgıcın oluşturduğu akış DPIV ölçüm hatasının bir kaynağı olabileceğinden, dalgıç hedef konumun akış yönünün yukarısında yer almamalıdır. Parçacıkların lazer levhası içindeki kalış süresini maksimize etmek ve böylece DPIV hatalarını minimize etmek için lazer levhası akıntı yönüne paralel olmalıdır.Ardından, bir hedef çevresindeki akışkan hareketlerini aydınlatmak ve kaydetmek için S scuba cihazını konumlandırın. Hedef kameranın görüş alanı boyunca hareket ederken kayda başlayın; video kaydı sırasında dönme ve düzlem dışı hareketlerden kaçının. Scuba'nın tüm bileşenlerini kapattıktan ve lazer kolunu geri çekilmiş konumuna getirdikten sonra, scuba'yı sudan çıkarın, kamera ve lazer muhafazalarını koldan ayırın.Aletlerin paslanmasını önlemek için kurutmadan önce temiz suyla durulayın veya suda bekletin. Muhafazalar kuruduktan sonra bileşenleri muhafazalardan çıkarın, gerekirse pilleri şarj edin ve değiştirin. Bir sonraki dalış için video kamerayı bir bilgisayara bağlayın ve bir HD video yazılım paketi kullanarak HD banttan videoyu çıkarın.Video ayıklama işleminin ardından, DPIV analizi için bir dizi görüntüye dönüştürülecek video aralığını belirleyin. Piksel en-boy oranlarının ve ayıklanan görüntü boyutlarının HD video ayarlarıyla eşleştiğinden emin olun. Bu görüntüleri, dalış öncesi scuba kalibrasyonundan elde edilen A-D-P-I-V işleme programına aktarın.DPIV yazılım paketi tarafından istenen kalibrasyon sabitini girin ve görüntü yakalama parametrelerini seçin. Ardından, ardışık partikül görüntülerinden hız alanlarını oluşturun. Görüntüleme doğru şekilde gerçekleştirildiğinde, ölçümlerin kalitesine ve türlerine bağlı olarak ek işlem sonrası adımlar da uygulanabilir.Hedef çevresindeki partikül görüntüleri, burada A-D-P-I-V işlem yazılım paketinin kombinasyonuyla aurelia çevresindeki in situ partikül alanında gösterildiği gibi net ve kolayca ayırt edilebilir olmalıdır; hedef çevresindeki akışın hız alanları burada ortaya çıkarılmıştır. Hız alanındaki sarı vektörler, yerel akış hızının büyüklüğünü ve yönünü göstermektedir. Görüntülerden oluşan bir zaman serisi sağlamak için yeterli video toplanırsa, hız alanlarının bir zaman serisi de belirlenebilir.Hatalı görüntüleme, cju partikül alanlarında net olmayan sonuçlara yol açabilir. Burada, missi çevresindeki bir partikül alanı gösterilmektedir. Kırmızı ok, görüntünün doygunlaşmasına neden olan yüksek yansıtıcılıktaki bir bölgeyi belirtmekte olup, bu durum partiküller ile hedef arasındaki ayrımı zorlaştırmaktadır.Hatalı görüntülemeye başka bir örnek bu parçacık alanında görülmektedir; burada kırmızı ok, akış hızının yeterince yüksek bir frekansta örneklenmemesi sonucunda ortaya çıkan çizgilenme bölgesini göstermektedir. Bu prosedürde uzmanlaşıldığında, ölçümler dalış süresine bağlı olarak bir ila iki saat arasında tamamlanabilir; ancak bu ölçüm tekniğini uygularken uygun nötr yüzerliliği korumak ve suya girmeden önce yerel dalış koşulları hakkında yeterli bilgiye sahip olmak gerçekten önemlidir. Lazerlerle çalışmanın son derece tehlikeli olduğunu unutmayın, bu nedenle bu prosedürle çalışırken lazer hizalaması gibi uygun önlemlere her zaman uyulmalıdır.Bu prosedürün ardından, enerji performansı ve akış hızları gibi ek soruları yanıtlamak için MATLAB son işlemeleri kullanılabilir.

quantitatively-measuring-situ-flows-using-self-contained-underwater

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Optik opak sıvılar veya optik opak geometrileri vasıtasıyla hızının iki boyutlu alanları edinme yeteneğine sahip bir yankı parçacık görüntülemeli hız (EPIV) sistemi tanımlanmakta olup, boru akışı validasyon ölçümleri bildirilmiştir.

Parçacık Hızı Echo

Ultrason velosimetrisi, sıvı metal elektrotlarda sıvı akışı ile karıştırmayı incelemek için kullanılır. Bu makalenin odak noktası, oksidasyonu sınırlarken ve sıcaklığı, uygulanan akımı ve sağlanan ısıtıcı gücünü kontrol ederken ve izlerken hassas, uzamsal olarak çözülmüş ultrason ölçümleri yapmak için kullanılan yöntemleri göstermektir.

Sıvı Metal Elektrot Ultrason Hızı Ölçümü

Suyun temiz ve doğru noktadan örneklenmesi için basit, müdahaleci olmayan ve güvenilir bir yöntem olan VacuSIP'i tanıtıyoruz. Sistem, partikül ve çözünmüş bileşiklerin uzaklaştırılmasını ve atılımını temiz bir şekilde ölçmek için bentik süspansiyon besleyiciler tarafından solunan ve solunan suyun yerinde eşzamanlı olarak toplanması için geliştirilmiş ve değerlendirilmiştir.

VacuSIP, bir Geliştirilmiş INEX Yöntemi için<em&gt; In Situ</em&gt; Partikül Ölçümü ve Çözünmüş bileşikler Aktif Süspansiyon besleme üniteleri İşlenmiş

Teknoloji ve son kullanıcı beklentileri artış ilerlemesi ile ihtiyaç ve kirletici yükü tahmini için daha yüksek zamansal çözünürlük veri kullanımı artmıştır. Bu iletişim kuralı sürekli situ su kalitesi izleme kaynak yönetim kararları bilinçli su için daha yüksek zamansal çözünürlük verileri elde etmek için bir yöntem açıklanır.

Besin ve tortu tarım havza içinde sürekli Instream izleme

Balıklar sayma ve göreli bolluk (MaxN) ve stereo-video kamera sistemleri dönen kullanarak balık yoğunluğu tahmin için yeni bir yöntem açıklanmaktadır. Ayrıca kamera (Z mesafe) mesafeden species-specific algılama tahmin etmek için nasıl kullanılacağını göstermektedir.

Sualtı Stereo video araçları kullanarak balık yoğunluğu miktarının için yeni yöntemler geliştirilmesi

Temel görüntü etüt deniz çevresinin örnek için giderek daha pratik, non-invaziv bir yöntemdir. Biz bereket tahminleri bir damla kamera anket Protokolü ve Atlantik deniz tarak (Placopecten magellanicus) dağılımı mevcut. Biz nasıl bu iletişim kuralı uygulama diğer bentik macroinvertebrates için genelleştirilmiş tartışıyorlar.

Yansıma tabanlı anketler bentik Macroinvertebrates ve onların oturmaya elverişli için Atlantik deniz tarak tarafından açılan kamera anket örneği için yöntemleri

Burada açıklanan teknik parçacık kinematik ve türbülans akar düşük parçacık konsantrasyonları ile eşzamanlı olarak ölçmek için düşük maliyetli ve nispeten basit bir yöntem sunar. Türbülans partikül imaj velosimetri (PIV) ölçülür ve parçacık kinematik bir örtüşen alan bakış açısı yüksek hızlı kamera ile elde edilen görüntüler üzerinden hesaplanır.

Eş zamanlı ölçüm türbülans ve akış görüntüleme teknikleri kullanarak parçacık kinematik

Kabuklu yumuşakçalar filtrasyon ve besleme davranışını ölçmek için biodeposition yöntemini kullanarak bir akışı aracılığıyla cihaz gemi kullanım için güncellenmiştir. Cihaz inşa bir iki boyutlu gimbal tablo aparatı tekne hareket, böylece deniz kabuklu su ürünleri sitelerdeki kabuklu filtrasyon değişkenlerin doğru miktar izin dan izole ediyor.

Tasarım ve deniz kabuklu süspansiyon besleme miktarının için bir aparat kullanımı

Protokolün amacı, titreşen bir boru hattı tarafından indüklenen bir denge ovma deliği içinde ayrıntılı akış alanlarının görüntülenmesi ve yakın sınır makası ve normal gerilmelerin belirlenmesini sağlamaktır.

Bir Denge Scour Hole Içinde Titreşimli Boru Hattı Etrafında Akış Alanı Görselleştirme

3D modeller ve ortomozaikler oluşturmak için sualtı hareketten yapı fotogrametri araştırmaları yapmak için ayrıntılı bir protokol sağlıyoruz.

Yapı-hareket-hareket-fotogrametri kullanarak bentik ekosistemleri izlemek için bir alan astarı

Bu protokol, mercan resifi toplulukları için yapısal karmaşıklık, topluluk bileşimi ve nüfus demografisi ölçümlerini çıkarmak için kullanılan dört aşamalı bir geniş alan görüntüleme anketi metodolojisini kapsar. Toplanan görüntülerin kalitesi ve kaynak görüntülere entegre erişim, protokolün her adımında önceliklendirilir.

Geniş Alan Görüntüleme ile Sualtı Ortamlarının Yapısının, Bileşiminin ve Değişiminin Ölçülmesi

Keşfedin SCUVA ile doğal ortamda su altı akış hızlarını ölçme yöntemini. Bu teknik, yüzen hayvanların ve mercan poliplerinin çevresindeki akışkan dinamiğini inceleyerek ekolojik etkileşimleri anlamanıza yardımcı olur.

Kantitatif Ölçüm In situ Akımlar

Daha fazla video keşfet