Academia

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Durante años se han utilizado imágenes de alta velocidad en laboratorios de investigación e instituciones académicas de todo el mundo, proporcionando a los estudiantes y al profesorado un análisis detallado de una gran variedad de eventos. Las aplicaciones y técnicas más comunes en el ámbito académico incluyen, entre otras, el uso de la Correlación Digital de Imágenes (DIC), la Velocimetría de Imágenes de Partículas (PIV), la Microfluídica, el Schlieren y la Investigación de la Combustión. Para obtener más información sobre cada aplicación y técnica o para saber qué tipo de cámara de alta velocidad de Photron sería la más adecuada para esas aplicaciones, simplemente haga clic en el título de cada sección.

Aplicaciones y técnicas

Correlación de imágenes digitales

La Correlación Digital de Imágenes se ha utilizado durante años en las industrias aeroespacial y de defensa. La DIC es una técnica de imagen en 2D o 3D que se utiliza para medir la deformación, la vibración y la tensión en los materiales.

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Velocimetría de imágenes parciales

La PIV desempeña un papel importante en la comprensión de la física fundamental de los flujos complejos. La PIV rastrea la velocidad de partículas trazadoras microscópicas en gases o fluidos registrando su velocidad y proporcionando una visualización del flujo.

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Microfluidos

La microfluídica es la ciencia de la manipulación y el control de fluidos a través de microcanales. Este tipo de investigación requiere dispositivos microminiaturizados que contienen cámaras por las que fluyen o se confinan los fluidos.

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Schlieren

Las imágenes Schlieren en aplicaciones aeroespaciales y de defensa proporcionan importantes datos visuales sobre cómo los elementos invisibles, como el aire y el gas, se mueven y reaccionan en diversos entornos.

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Laboratorio virtual de ingeniería con cámaras de alta velocidad Photron para la investigación en aviación

El Instituto Nacional para la Investigación de la Aviación (NIAR) de la Universidad Estatal de Wichita está utilizando cámaras digitales de alta velocidad, fabricadas por Photron, en su Laboratorio de Ingeniería Virtual en una variedad de modos de prueba como los eventos dinámicos de alto impacto.

El director del laboratorio, Gerardo Olivares, utiliza los modelos FASTCAM SA-Z de Photron para capturar imágenes de alta resolución de eventos que ocurren demasiado rápido para que el ojo los vea. Las cámaras de alta velocidad SA-Z capturan hasta 20.000 fps con una resolución completa de 1024 x 1024 píxeles.

El Laboratorio de Ingeniería Virtual cuenta con cuatro cámaras Photron SA-Z, dos de las cuales son en color y dos modelos monocromáticos. Olivares afirma que la flexibilidad de la velocidad de fotogramas y la excelente calidad de la resolución de las imágenes hacen de la FASTCAM SA-Z una cámara de alta velocidad ideal para sus procesos de prueba.

Fotografía de alta velocidad y técnicas de medición óptica digital para geomateriales: Fundamentos y aplicaciones

Los geomateriales (es decir, la roca, la arena, el suelo y el hormigón) se encuentran y se utilizan cada vez más en entornos extremos, en cuanto a la magnitud de la presión y la velocidad de carga. El avance en la comprensión de la respuesta mecánica de los materiales a las cargas de impacto depende en gran medida de la existencia de diagnósticos de alta velocidad adecuados. Uno de estos diagnósticos es la fotografía de alta velocidad, que combinada con una variedad de técnicas de medición óptica digital puede proporcionar una visión detallada de fenómenos como la fractura, el impacto, la fragmentación y la penetración en materiales geológicos. Esta revisión comienza con una breve historia de la fotografía de alta velocidad. En la sección 2 se analiza el estado actual de las cámaras de alta velocidad, que incluye una comparación entre los dispositivos de carga acoplada y los sensores complementarios de semiconductores de óxido metálico. La aplicación de la fotografía de alta velocidad a los experimentos geomecánicos se resume en la Sec. 3. La sección 4 se ocupa de las técnicas de medición óptica digital, incluyendo el revestimiento fotoelástico, el Moiré, la cáustica, la interferometría holográfica, la velocimetría de imágenes de partículas, la correlación digital de imágenes y la termografía infrarroja, en combinación con la fotografía de alta velocidad para captar fenómenos transitorios. En la última sección se ofrece un breve resumen y un debate sobre las direcciones futuras en este campo.