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燃烧

燃烧研究是研究物质之间的化学反应。它通常伴随着产生热量或火焰,进而产生光。燃烧可以在各种应用中被发现,从简单的火柴划燃或丁烷打火机打火到更复杂的燃烧试验,如汽车工业中的内燃机分析。燃烧应用还在航空航天工业的火箭和喷气发动机以及熔炉的点火中被发现。我们需要研究这些燃烧,因为它们为我们提供了有关化学反应和效率问题的重要信息。


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为什么要用高速摄像机进行燃烧研究?
 
速率和分辨率的提高
 
高速成像就是在所需的拍摄速率和分辨率之间找到平衡。随着拍摄速率的增加,分辨率肯定降低,以补偿通过高速摄像机组件推送的大量数据。燃烧试验通常需要每秒10000到50000的帧速率。Phantom® UHS v2512是最快的100万像素级超高速摄像机,在全分辨率(1200 x 800)下的拍摄速率可以达到25000帧/秒。
 
高速传感器技术的进步为Phantom® UHS v2640超高速摄像机的面世提供了机会。目前市场上最新的超高速摄像机也是最快的400万像素级超高速摄像机。Phantom® UHS v2640超高速摄像机在全高清分辨率下(1920 x 1080)下达到12500帧/秒。这在燃烧试验中非常重要,因为细节比速度更重要。更大的分辨率能力意味着具有更小噪声的高清晰图像是可以实现的,可让研究人员“见所未见,能所不能”。
 
极端情况经常发生
 
在燃烧研究中,研究人员经常发现会随时处于极端环境中。最常见的极端情况是突然出现的强光。这会使像素曝光过度,并使白光可见。在强光闪烁期间关键数据可能会丢失。Phantom®超高速摄像机具有高动态范围,有助于保留重要的细节,不会丢失重要的数据。 
 
另一种避免燃烧过程中数据丢失的方法是调整高速摄像机的曝光设置。通过减少曝光时间和吸收较少的光线,再与Phantom®超高速摄像机的高动态范围结合,细节就将变得清晰可见。Phantom®超高速摄像机拥有最小的曝光时间,非常适合强光闪烁。
 
在燃烧研究过程中,通常会使用多台Phantom®超高速摄像机来捕捉同一事件的不同方面。一台超高速摄像机可以设置为正常拍摄,在闪光期间,由另外一台已减少曝光时间的超高速摄像机来拍摄,来捕捉在闪光期间发生了什么。
 
与成像方法的兼容性 
 
燃烧研究可以用一个标准的镜头和高速摄像机直接对准拍摄目标进行记录,但有时需要替代技术。若研究人员需要分析不可见物质,如气体或冲击波,有必要采用专门的研究方法。纹影成像是“见所未见”的方法之一。Phantom®系列超高速摄像机因为具有超高灵敏度和超高动态范围,经常用于纹影成像。
 

高速摄像机

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