Sıvı Damlacık Etkilerinin Yüksek Elde LiAnalizi

Bu protokol, sanayide gerçekten önemli olan günlük bir fenomen olan katı yüzeylerüzerindeki sıvı damla etkilerinin etkin bir şekilde incelenmesine olanak sağlar. Sonuçlar gerçekten karmaşık olabilir ve birçok farklı deneysel parametrelere bağlıdır. Veri toplama ve analiz koordine edildikçe, birçok deney kısa bir süre içinde yapılabilir ve verilerin kalitesi hemen değerlendirilebilir.

Bu yöntem, herhangi bir temel düşme etki parametrelerini incelemek için yararlıdır. Herhangi bir sıvı, damla boyutu, düşme darbe hızı, herhangi bir substrat malzeme, ve herhangi bir çevre koşulları altında. Bu yöntem gerçekten verimlidir, ancak düzgün bir şekilde ayarlamak için gereken birkaç önemli adım vardır.

Bir gösteri den sonra hataları önlemek için en iyi yoldur. Yüksek hızlı kamerayı kurmak için, örnek sahnenin orta pozisyonuna kameraya bakacak şekilde bir hizalama işareti yerleştirin ve kare işaretçigörüş alanına sığacak şekilde kameranın büyütülmasını ayarlayın. İşaretçi odaktayken, bir görüntü yakalayın.

MATLAB'daki damlacık darbe analizi yazılımı için grafik kullanıcı arabirimini yükleyin, Kamerayı Kalibre Et'i tıklatın ve görüntü analiz kodunu çalıştırmak için yakalanan görüntüyü seçin. Kalibrasyon karesinin boyutunu milimetre cinsinden girin ve Tamam'ı tıklatın. Kalibrasyon karesi dikdörtgeniçindeki tek nesne olana kadar dikdörtgeni hareket ettirin ve tamam'ı tıklatın. Yazılım dönüşüm faktörlerini otomatik olarak hesaplar.

Deneysel sistemi hizalamak için, yükleme kolaylığı için iğne montajını göz hizasına yerleştirin ve borunun bükülmediğini kontrol edin. Güvenli, temiz bir iğne ile bir şırınga kullanarak, boru ve iğneyi dikey bir pozisyonda tutarken, herhangi bir sıvının boruyu elle temizleyin. Ve şırıngayı da ilgi sıvısıyla doldur.

Şırıngayı bilgisayar kontrollü şırınga pompasına takın ve sıvının içinde kabarcık lar bulunana kadar iğneyi temizlemek için şırınga pompasının dağıtım düğmesini tıklayın ve tutun. Pompayı, tek tek sıvı damlacıklarının serbest bırakılması için uygun hacmi dağıtacak şekilde ayarlayın ve numuneyi iğnenin altına hizalayın. Daha sonra, numuneüzerine tek bir damlacık dağıtmak için pompayı kullanın ve damlacık toprakları ve örnek üzerinde ilgi alanı boyunca yayılır onaylamak.

Damlacık ayarları onaylandığında, yüzey kameranın görüş alanının ortasına göre düzolana kadar numune tutucunun dikey konumunu ayarlayın ve numunedeki damlacık görüş alanının ortasına hizalanakadar kameranın yatay konumunu ayarlayın. Ardından, LED'in dikey ve yatay konumlarını kameranın konumuyla eşleşecek şekilde ayarlayın, böylece ışık merkezi görüş alanının merkezinde görünür. Ve kameranın damlacıktan uzaklığı ayarlayarak damlacık odak noktası haline gelir.

Sistem hizalandıktan ve kalibre edildikten sonra, kameranın kare hızını kaydedilen nesne için en uygun değere ayarlayın. Yeterli bir aydınlatmayı korurken kameranın pozlama süresini mümkün olduğunca küçük bir değere ayarlayın. Ve yeterli aydınlatma korurken lens diyafram mevcut en küçük ayarı ayarlayın.

Ardından, kameranın tetikleyicisini bir son mod tetikleyicisi kullanarak ayarlayın, böylece kamera tetiği durdurmadan önce kaydı arafle edin. Deneme yapmak için, filmleri geçerli deneme grubu için depolamak için bir klasör oluşturun ve bu klasörü, üreticinin kamera kılavuzuna göre kamera yazılımı için kaydetme konumu olarak ayarlayın. Yakalanan görüntülerin dosya biçiminin TIFF olarak ayarlandıklarına emin olun.

Görüntü analizi grafik kullanıcı arabiriminde Yolu Ayarla'yı tıklatın ve yazılımın bu klasörü yeni videolar için izlemesi için konum klasörünü kaydet'i seçin. Toplu işlem için klasör yapısını oluşturmak için Klasör Oluştur Klasörleri'ni tıklatın ve minimum damlacık bırakma yüksekliğini, maksimum sürüm yüksekliğini, her deneme arasındaki yükseklik adımını ve her yükseklikteki yineleme denemelerinin sayısını girin. Ve klasörleri komut dosyası yapmak için Tamam'ı tıklatın.

Kuru, katı bir yüzeye etki etmek için, yüzeyi uygun bir standart protokole göre temizleyin ve yüzeyin tamamen kurumasını bekleyin. Bir damlacık darbe olayını kaydetmek için, numuneyi kamerayla hizalanabilmek için örnek aşamasına yerleştirin ve iğneyi istenilen damlacık bırakma yüksekliğine taşıyın. Kamera yazılımında bir görüntüyü yakalamadan ve kaydetmeden önce kameradaki görünümün engellenmediğini doğrulayın.

Kameranın kayıt ve tamponlama olması için video kaydına başlayın ve numunenin üzerine tek bir damlacık dağıtmak için şırınga pompasını kullanın. Ardından, darbe olayı tamamlandıktan sonra kaydı durdurmak için kaydı tetikler. Yüzeyi numune tutucudan çıkarın ve yüzeyi uygun şekilde kurulayın.

Yakalanan video dosyasını analiziçin hazırlamak için, yüksek hızlı kamera yazılımında, damlacık tamamen görüş alanı içinde olduğu ilk kareyi bulmak için videoyu tarar ve videonun başlangıcını bu çerçeveye kırpın. Darbe denemesi sırasında ilgi çekici fenomenleri yakalamak için gereken kare sayısına göre ilerleyin ve videonun sonunu bu çerçeveye kırpın. Ardından, videoyu AVI dosyası olarak kaydedin ve geçerli deneme toplu iş, sürüm yüksekliği ve yinelenen sayı için ilgili klasöre kaydetme yolunu kaydedin.

Görüntü analizi arabiriminde, Dosyaları Sırala'yı tıklatın ve elde edilen arka plan görüntüsünün artık ekranda görüntülendiğini görsel olarak onaylayın. Ardından, görüntü işlemeye başlamak için İzlemeyi çalıştır'ı tıklatın. Video, ortaya çıkan görüntü işleme nin yerle bir edilmesiyle görüntülenir.

Videoyu izleyerek görüntü işlemenin doğru çalışıp çalışmadığını nitel olarak kontrol edin. Ham veri analizi için, görüntü analizi grafik kullanıcı arabiriminde, ham işlem verilerinden ana değişkenlerin hesaplanmasına başlamak için İşlem Verileri'ni tıklatın. Ardından, kayıt, akışkan yoğunluğu, sıvı yüzey gerilimi ve sıvı viskozite değerlerinin kare hızını girin ve Tamam'ı tıklatın. Veriler video klasörün MAT dosyasına kaydedilir ve CSV dosyası olarak dışa aktarılacaktır.

Referans karesi kamera görüş alanında ve odakta engellenmemelidir. Başvuru karesinin yanlış bir odağı hesaplanan değerlerde sistematik bir hata üretir. Damlacık tanımlama yazılımı, bu resimde gözlendiği gibi, kameraya yatay olarak sunulan numunenin yüzeyine dayanır.

Bükülmüş veya kötü çözülmüş yüzeyler görüntü işleme hatalarına neden olur. Damlacık yayılmasının tamamının yazılım tarafından izlenmesini sağlamak için, damlacık numunenin ortasına inmelidir. Sistem yanlış hizalanmışsa, damlacık merkez konumundan sürüklenebilir ve odak noktasının dışında kalır.

Etkileyen damlacık görüntülenmiş kenarlarıkeskin görünmesini sağlamak için, kullanılabilir ışık kaynağı ile mümkün olan en kısa pozlama süresi kullanılmalıdır. Aydınlatma yolunun kameraya göre yanlış hizalanması genellikle kamera diyafram açıklığı ve pozlama süresi gibi diğer ayarları etkiler ve bu da hareket eden damlacık için bulanık bir kenar sağlar. Yazılım video görüntüleri damlacık tüm anahat izlemek gerekir.

İzleme tamamlanmazsa, yayılan damlacık uzunluğu gibi ölçülen değerler yanlış olacaktır. Kameranın doğru şekilde odaklanmış ve örnekle hizalanmış olması ve kaydedilen videonun yazılımda sağlanan yolile eşleşmesi esastır. Aksi takdirde, çözümleme başarısız olur.

Çeşitli deneysel parametreler üzerinde etki sonuçlarındaki değişimleri araştırmayı başardık. Örneğin, bir damlacık sıçrama yayılmaya başlar hızını belirlemede.