Caméra haute vitesse photronGrâce à sa fréquence d'images ultra - rapide (jusqu'à un million d'images par seconde), à sa haute résolution (à l'échelle du mégapixel) et à sa grande adaptabilité environnementale, il constitue un outil central pour l'analyse dynamique des processus dans les domaines de la recherche scientifique et de l'industrie. Les 5 principaux scénarios d'application suivants, du laboratoire au site industriel, sont analysés en combinaison avec des cas pratiques et des points techniques:
1. Science des matériaux: capture microscopique du processus de choc / rupture
Scénarios d'application:
L'étude du comportement des matériaux en cas de choc à grande vitesse, de traction ou de fatigue, de propagation de fissures, de changement de phase, etc., est la clé de l'évaluation des propriétés mécaniques des matériaux. Les caméras photron enregistrent le processus de déformation microscopique des métaux, des matériaux composites sur des échelles de temps de l'ordre de la milliseconde.
Cas pratiques:
Expérience d'impact: Au moment de l'injection dans la cible, photron a photographié la trajectoire de propagation de la fissure à 100 000 images par seconde, en combinaison avec un logiciel de traitement d'image pour analyser la ténacité à la rupture.
Test de fatigue: chargement cyclique de l'alliage d'aluminium aviation pour optimiser la formulation du matériau en capturant l'emplacement de l'éruption des fissures par des modes de prise de vue segmentés, tels que l'enregistrement tous les 1000 cycles.
Points techniques:
Améliorer la qualité de l'imagerie dans des environnements à faible luminosité avec des capteurs monochromes haute sensibilité tels que la série fastcam sa - Z;
Avec un objectif macro et une source de lumière arrière, obtenez une présentation claire des détails submillimétriques à l'extrémité fissurée.
2. Mécanique des fluides: analyse transitoire des écoulements turbulents et polyphasiques
Scénarios d'application:
L'observation des phénomènes hydrodynamiques tels que la génération de bulles, les éclaboussures de gouttelettes, la diffusion de flammes de combustion, etc., nécessite une caméra à grande vitesse pour capturer les changements transitoires. Photron se distingue dans les expériences en soufflerie, les études de combustion par pulvérisation.
Cas pratiques:
Etude de la morphologie des hyperbulles: enregistrement de la morphologie des bulles générées par l’injection dans l’eau, analyse de l’impact de pression à la fermeture des bulles par 50 000 images / seconde, optimisation de la conception du véhicule sous - marin.
Combustion par pulvérisation diesel: lors d'une expérience sur banc moteur, l'injection de carburant et le processus de combustion ont été photographiés à 20 000 images par seconde, en combinaison avec des données de capteurs de pression synchronisées pour optimiser les stratégies d'injection afin de réduire les émissions.
Points techniques:
Utiliser un capteur CMOS global Shutter (comme la série fastcam Mini ax) pour éviter le flou de mouvement;
Avec flash synchrone haute vitesse (par exemple, largeur d'impulsion de 1 μs) Frozen Drop Splash instantanément.
3. Inspection industrielle: identification des défauts et surveillance du processus sur la ligne de production
Scénarios d'application:
Dans les lignes de production à grande vitesse telles que le soudage de composants électroniques, l'encapsulation de puces, la fabrication de pneus, etc., photron peut remplacer l'inspection manuelle et permettre l'identification en temps réel des défauts à l'échelle du micron.
Cas pratiques:
Détection de soudage de broche de puce: dans le processus de soudage par refusion, le processus de formation de point de soudure est photographié à 5000 images / seconde et les défauts tels que le soudage par pointillés, le pontage et autres sont automatiquement marqués par l'algorithme de reconnaissance d'image ai.
Surveillance de la rupture du câble du pneu: lors de la vulcanisation du pneu, utilisez une caméra sensible à l'infrarouge, telle que fastcam Nova, pour pénétrer dans la vapeur à haute température, capturer le moment de la rupture du câble et éviter les sous - produits en vrac.
Points techniques:
Configurer l'interface Gige vision ou Camera Link pour permettre la transmission de données en temps réel avec le système PLC;
Utilisez le mode Split Frame pour réduire la résolution afin d'augmenter la fréquence d'images (3x plus rapide si vous passez de 4K à 720p, par exemple).
Biomédical: analyse précise des mouvements cellulaires et des mouvements chirurgicaux
Scénarios d'application:
Les processus biologiques microscopiques tels que la Division cellulaire, le Mouvement des flagelles et l'enregistrement des trajectoires de fonctionnement des instruments chirurgicaux nécessitent des caméras haute vitesse qui combinent la haute résolution avec des capacités d'imagerie à faible luminosité.
Cas pratiques:
Analyse de la trajectoire de nage des spermatozoïdes: le Mouvement des spermatozoïdes a été photographié à 1000 images / seconde au microscope, la vitesse de nage et la directivité ont été calculées à l'aide d'un logiciel de suivi de trajectoire, étude des techniques de reproduction assistée.
Optimisation de l'action chirurgicale mini - invasive: enregistrement du processus opératoire du chirurgien à l'aide d'un instrument laparoscopique, analyse de la force de contact de l'instrument avec les tissus à 500 images / seconde, optimisation du Protocole de formation chirurgicale.
Points techniques:
Sélection de capteurs CMOS de qualité scientifique, tels que fastcam sa6, pour une imagerie à faible bruit et à plage dynamique élevée;
Associé à un filtre Fluorescent et à une source de lumière annulaire LED, il améliore le contraste des marqueurs cellulaires.
5. Militaire et spatial: suivi de trajectoire et tests de performance pour des cibles à grande vitesse
Scénarios d'application:
L'enregistrement dynamique des processus dans des conditions telles que la trajectoire balistique, la combustion du moteur de fusée, l'onde de choc d'explosion, etc., nécessite que la caméra possède des caractéristiques de résistance aux chocs et à haute température.
Cas pratiques:
Test d'allumage du moteur fusée: dans le banc d'essai du moteur, le processus de diffusion de la flamme du tube de pulvérisation a été photographié à 100 000 images par seconde, en combinaison avec les données du capteur pression - température, pour valider la conception de la Chambre de combustion.
Expérience de pénétration d'armure: enregistrez l'instant où le projectile pénètre dans la plaque blindée et analysez la déformation du corps du projectile par rapport au mode de défaillance de l'armure au cours de l'invasion par la photographie à grande vitesse déclenchée en synchronisation avec les rayons X.
Points techniques:
Résister à des chocs de valeur G élevée avec un boîtier de caméra renforcé tel que le fastcam mh6;
Configurez le module de contrôle à distance pour éviter l'exposition des opérateurs à des environnements dangereux.
Résumé: avantages techniques des caméras photron et recommandations de choix
| Avantages de base | Scénarios d'application typiques | Modèle recommandé |
| Taux d'images ultra - rapide (classe millions) | Trajectoire balistique, analyse des explosions | Fastcam mode MH 6 |
| Haute résolution (4K +) | Détection de défauts de puce, analyse de mouvement cellulaire | Fastcam 6, mini ux 50 |
| Forte adaptabilité environnementale | Atelier industriel, expérimentation haute température | Fastcam Nova, série ax |
| Intégration flexible des systèmes | Ligne de production automatisée, vision robotique | FASTCAM IDP Express |
Adaptation aux accessoires (objectifs, sources lumineuses, schémas de stockage, etc.) par optimisation des paramètres pour différentes scènes (fréquence d'images, résolution, modes de déclenchement, etc.),Caméra haute vitesse photronPermet une couverture complète allant de la micro - étude en laboratoire au déploiement à grande échelle sur des sites industriels, fournissant un support de données fiable pour l'analyse dynamique des processus.