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Abstract

Individuelle Intensitätsänderungen von Streuteilchen bei Bewegung senkrecht zum Lichtschnitt oder nicht ausreichende Überlappung der beiden aufeinanderfolgenden Lichtpulse wurden zuvor als eine wesentliche Fehlerquelle bei der planaren PIV-Messtechnik erkannt. Es wird ein Verfahren vorgestellt, das der Ursache des Fehlers, nämlich überlappenden Teilchenabbildungen mit unterschiedlichen, relativen Helligkeitsänderungen, entgegenwirkt. Das Verfahren beruht auf einer Maskierung der betroffenen Bereiche. Als Kriterium zum Erkennen der betroffenen Bereichen wird der lokale Kreuzkorrelationskoeffizient ausgewertet. Das gesamte Verfahren ist als Zwischenschritt in der PIV-Analyse ausgelegt, der auf die zur Bestimmung der Verschiebung zu korrelierenden Bildausschnitte wirkt. Die notwendigen Informationen werden direkt aus den Bildern gewonnen, hieraus eine Maske erstellt, die wiederum direkt auf die zu korrelierenden Bilder angewendet wird. Die Wirksamkeit des Verfahrens wird anhand von Rechnersimulationen mit homogenem Geschwindigkeitsfeld und Experimenten mit einem bewegten Glasblock demonstriert. Durch die vorgestellte Korrektur wird der Fehler besonders im Bereich mittlerer Verschiebungen senkrecht zum Lichtschnitt reduziert und damit der Anwendungsbereich der planaren PIV-Messtechnik mit akzeptablen Fehlern zu deutlich größeren Verschiebungen senkrecht zur Lichtschnittebene erweitert. Geschwindigkeitsgradienten können zu Einschränkungen der Wirksamkeit des Verfahrens führen, was Potential für weitere Entwicklungen und Tests gibt.