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基于纳米颗粒群布朗运动图像分析的微流体温度测量算法被引量：1: 2009年; 为解决传统测温技术在微流体温度场测量中的困难,发展了基于纳米颗粒群布朗运动图像分析的微流体温度测量算法.利用显微颗粒图像测速技术及互相关算法获得因布朗运动引起的纳米颗粒群互相关函数峰值扩散系数.对250nm颗粒的模拟结果表明,因颗粒布朗运动产生的绝对系综相关函数峰值面积大于不发生布朗运动的情形.相关峰值扩散系数随流体绝对温度的增加呈近似线性递增,与Einstein-Stokes公式给出的规律一致.在一定的颗粒浓度范围内,对于相同像素的判读域,峰值扩散系数随绝对温度线性增加规律基本保持不变.对于不同像素的判读域,相关峰值扩散系数变化范围不同,但拟合直线的斜率在3.03×10-4~4.28×10-4,线性规律无明显变化.; 王昊利杨蒙

不同温度亚微米粒子扩散运动的实验研究被引量：2: 2010年; 利用Micro-PIV/PTV技术对不同温度下的方形槽内520 nm粒子的扩散运动进行了实验研究.采用PIV/PTV混合算法,计算得到了时间间隔为30 ms的相邻帧图像中示踪粒子的位移,由此计算出示踪粒子位移平方的对数分布与空间均方位移.结果表明,相同温度不同时刻粒子位移分布基本一致,粒子位移平方的对数分布于-17～-11之间,呈现类正态分布特征.粒子的空间均方位移值随着温度的升高而线性增大,表明粒子的扩散能力随温度的升高逐渐增强.; 杨蒙王昊利韩巍

基于三维速度场构建的微流量测量方法研究被引量：5: 2012年; 采用微流体粒子图像测速仪(microscale particle image velocimetry,micro-PIV)对200μm宽、60μm深的长直通道三维速度场进行了非接触定量可视化测量,并在此基础上计算了通道内的微流量。实验采用二维分层速度场测量方法,将通道沿物镜景深方向划分为11个流体层,通过高精度的位移平台实现流体跨层粒子图像采集。分别针对64×64像素和32×32像素2种判读域,采用micro-PIV系综相关算法对流体层二维速度场进行分析,获得三维全场速度分布,在此基础上利用截面速度离散积分原理计算出截面微流量。实验结果表明,基于微流体粒子图像测速仪的三维速度场分析能够实现对微通道流量的精确测量。对于64×64像素判读域,输入流量在2.481～5.788μL/min范围的测量结果精度较高,最大相对误差为3.87%;对于32×32像素判读域,输入流量在3.307～8.269μL/min范围内均有较高测量精度,最大相对误差为3.69%,表明采用32×32像素判读域的流量测量精度总体上优于64×64像素判读域。; 韩巍王昊利; 关键词：微流量

基于低密度粒子图像叠加的Micro-PIV速度场测量被引量：3: 2013年; 提出了一种基于低密度粒子图像的微流体粒子图像全场测速技术。经过背景噪声去除、阈值过滤、图像增强等图像预处理过程,获得了高质量的低密度荧光示踪粒子图像。对100对图像进行图像叠加处理,得到了满足互相关算法求解二维速度场的高密度叠加粒子图像。针对宽度为250μm,深60μm的长直微通道开展了覆盖全场不同流体层平面的二维速度测量,并利用多个流体平面的二维速度场实现了微通道内全场速度的构建。研究结果表明:由于图像叠加法去除了像径大但灰度低的背景粒子图像,采用互相关分析能够准确获得分层二维速度场,所构建的全场速度场正确反映了长直微通道内流流场特征。; 徐明王昊利; 关键词：图像叠加

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浙江省自然科学基金(Y7080398)